[發(fā)明專利]一種合成高級醇類催化劑及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711282354.X
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108043403B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李德寶;郭荷芹;賈麗濤;侯博;肖勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J23/83;B01J35/10;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/10;C07C29/34;C07C31/125
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種合成高級醇類催化劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

一、高級醇類催化劑由氧化鎂，氧化銅和助劑M組成，MgO和M為介孔結(jié)構(gòu)的氧化物，記為Meso-M-MgO，M為氧化鋁，氧化鋯，氧化鈦，氧化鈰和氧化硅中的一種，Meso-M-MgO的制備

(1)將十六烷基三甲基溴化銨溶于去離子水中，得到十六烷基三甲基溴化銨濃度為0.13～0.65 mol/L的A溶液；

(2)將鎂的前驅(qū)體和M的前驅(qū)體溶于去離子水中，得到總金屬離子濃度為1.0～5.0mol/L的B溶液，

(3)攪拌條件下，將溶液B滴加到溶液A中，得到溶液C，C溶液的摩爾組成為：總金屬離子: 十六烷基三甲基溴化銨：H₂O=1:0.02～0.3：25～150；

(4)配置2-4 mol/L的氨水溶液，計為溶液D；

(5)控制C溶液溫度為40～70℃，攪拌條件下，將溶液D滴加到溶液C中，控制體系pH值為9～11，在此條件下攪拌1～5 h，得到漿液E；

(6)將漿液E于80～140℃水熱條件下動態(tài)晶化10～20 h，得到漿液F；

(7)將漿液F過濾，洗滌后于80～120℃干燥8～24 h，然后于450～650℃焙燒3～6 h，得到Meso-M-MgO；

二、CuO/ Meso-M-MgO催化劑的制備

采用真空浸漬法制備所需催化劑，將上述得到的Meso-M-MgO置于真空裝置中，在真空度為0.05～0.1 MPa時，保持0.5～1 h，然后加入可溶性金屬銅鹽的水溶液，Cu²⁺濃度為0.4～1.6 mol/L，保持真空度，繼續(xù)攪拌1～3 h，然后恢復(fù)至常壓，在40～60℃攪拌至水揮發(fā)干，所得產(chǎn)物在80～100℃干燥10～24 h，然后以0.5～1.0℃/min的速率升溫到350～550℃，并保持3～6 h，即得CuO/ Meso-M-MgO催化劑即為合成高級醇類催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的一種合成高級醇類催化劑的制備方法，其特征在于：所述鎂的前驅(qū)體為硝酸鎂，氯化鎂和醋酸鎂中的一種。

3.如權(quán)利要求1所述的一種合成高級醇類催化劑的制備方法，其特征在于：所述M的前驅(qū)體為硝酸鋁，硝酸鋯，硅溶膠，正硅酸乙酯，鈦酸四丁酯，硝酸鈰中的一種。

4.如權(quán)利要求1所述的一種合成高級醇類催化劑的制備方法，其特征在于：所述可溶性金屬銅鹽為硝酸銅，醋酸銅和氯化銅中的一種。

5.一種如權(quán)利要求1所述的合成高級醇類催化劑的制備方法制備的合成高級醇類催化劑應(yīng)用，其特征在于：將CuO/ Meso-M-MgO催化劑裝填于管式固定床反應(yīng)器中，反應(yīng)前在還原氣氛下以0.5-3℃/min升溫至270-350℃，并在此溫度下還原2-5 h，還原氣體空速為1000-3000 h^-1，還原完畢后降低溫度至230-270℃，通入預(yù)熱至130-160℃的醇原料蒸汽C_nH_（2n+1）OH和氮?dú)獾幕旌蠚猓渲?≤n≤5，反應(yīng)混合氣的摩爾組成為N₂：C_nH_（2n+1）OH=100：20～40，反應(yīng)總空速為1000-3000 h^-1，工作壓力為0.1～1.0 MPa，反應(yīng)產(chǎn)物主要為C_{2*nH（2*2n+1）}OH。

6.如權(quán)利要求5所述的一種合成高級醇類催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述還原氣氛為含有5～10 v%H₂的氮?dú)饣旌蠚狻?～10 v%H₂的氬氣混合氣、 5～10 v%CO的氮?dú)饣旌蠚饣?～10v%CO的氬氣混合氣中的一種。

7.如權(quán)利要求5所述的一種合成高級醇類催化劑的應(yīng)用，其特征在于：所述的C_nH_（2n+1）OH為乙醇，正丙醇，正丁醇或正戊醇中的一種。

8.如權(quán)利要求5所述的一種合成高級醇類催化劑的應(yīng)用，其特征在于：當(dāng)原料醇C_nH_（2n+1）OH為乙醇時，產(chǎn)物為正丁醇；當(dāng)原料醇C_nH_（2n+1）OH為正丙醇時，產(chǎn)物為2-甲基-1-戊醇；當(dāng)原料醇C_nH_（2n+1）OH為正丁醇時，產(chǎn)物為2-乙基-1-己醇；當(dāng)原料醇C_nH_（2n+1）OH為正戊醇時，產(chǎn)物為2-丙基-1-庚醇。