[發(fā)明專利]醋酸加氫制乙醇含氮二氧化硅空心球負(fù)載鉑錫催化劑及制備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810258423.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108404961B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙玉軍;周佳華;馬新賓;王勝平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J35/08;C07C29/149;C07C31/08
• 代理公司: 12209 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙熠<國(guó)際申請(qǐng)>=<國(guó)際公布>=<進(jìn)入國(guó)

本發(fā)明涉及一種醋酸加氫制乙醇含氮二氧化硅空心球負(fù)載鉑錫催化劑及制備。其組成包括：鉑0.2％?2％；錫0.3％?3％；氮1％?5％，其余為氧化硅載體。它為含氮二氧化硅空心球型結(jié)構(gòu)，氮進(jìn)入二氧化硅骨架當(dāng)中形成?Si?O?Si?N?的結(jié)構(gòu)，各組分均勻分布在空心球的殼層上；該催化劑為錫負(fù)載的含氮二氧化硅空心球載體通過(guò)一步法制備，并且在保證錫均勻分散的條件下，N進(jìn)入二氧化硅骨架當(dāng)中形成?Si?O?Si?N?的結(jié)構(gòu)，有效的對(duì)鉑貴金屬進(jìn)行錨定，從而顯著提高鉑的利用率。用于醋酸連續(xù)催化加氫制備乙醇的體系中，反應(yīng)前需將催化劑再300℃的氫氣氣氛下還原4h。在較低鉑的條件下，且在1h^?1空速下該催化劑的效率達(dá)280g_AcOH g_Pt^?1h^?1，Pt的分散度是傳統(tǒng)催化劑的1.3倍，醋酸轉(zhuǎn)化率達(dá)86.6％以上，乙醇的選擇性達(dá)90％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醋酸加氫制乙醇含氮二氧化硅空心球負(fù)載鉑錫催化劑及制備，具體為一種用于醋酸高效轉(zhuǎn)化的鉑錫負(fù)載于含氮二氧化硅空心球載體的雙金屬催化劑及其制備方法。

技術(shù)背景

隨著石油資源的大量開(kāi)采利用，國(guó)際油價(jià)逐漸上漲，與此同時(shí)隨著嚴(yán)重污染地下水源的MTBE車(chē)用燃料添加劑的逐步淘汰，作為公認(rèn)的無(wú)污染車(chē)用燃料添加劑的乙醇一旦在經(jīng)濟(jì)上可行而成為現(xiàn)實(shí)(當(dāng)然采用新技術(shù)改變乙醇生產(chǎn)的原料來(lái)源，如采用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)以煤炭資源為原料來(lái)產(chǎn)乙醇，將大大加快乙醇作為車(chē)用燃料添加劑的進(jìn)程)，乙醇的需求量將是難以估量的。乙醇不僅是一種重要的化工原料，還是一種清潔燃料，具有良好的環(huán)境效益。乙醇作為汽油替代能源或者添加劑，可降低汽油消耗量，有效提高汽油的辛烷值和防爆性能。乙醇的含氧量高，作為增氧劑加入汽油中，可以增加汽油含氧量，促進(jìn)汽油完全燃燒，降低汽車(chē)尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧牛瑥亩纳破?chē)尾氣，減少空氣污染。巴西多年來(lái)一直使用乙醇作為汽車(chē)燃料或燃料添加劑，近年來(lái)我國(guó)在多個(gè)省份實(shí)施了乙醇汽油的推廣工作，效果較為明顯。隨著環(huán)境質(zhì)量要求的提高，發(fā)展醇燃料和在汽油中添加醇或醚已成為改善汽車(chē)燃料的主要出路。

目前，世界范圍內(nèi)主要通過(guò)以玉米、甘蔗等糧食為原料的路徑生產(chǎn)乙醇。然而隨著各國(guó)加大乙醇汽油的應(yīng)用力度，世界燃料乙醇的使用量逐年攀升，必然會(huì)導(dǎo)致糧食資源供應(yīng)緊張。由于我國(guó)人口眾多，而耕地面積不足，總體來(lái)說(shuō)糧食不充裕，而且石油資源相對(duì)不足，而煤炭資源相對(duì)豐富。因此研究開(kāi)發(fā)從煤炭資源出發(fā)經(jīng)合成氣產(chǎn)生乙醇技術(shù)替代傳統(tǒng)的的糧食發(fā)酵路線，對(duì)于減少我國(guó)糧食工業(yè)消耗和緩解石油資源緊缺的矛盾，以及提高人民生活水平和發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要的戰(zhàn)略意義。

近年來(lái)，工業(yè)上從合成氣經(jīng)甲醇合成乙酸技術(shù)已成熟且可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，同時(shí)由乙酸催化加氫制乙醇是一條過(guò)程簡(jiǎn)單、節(jié)能高效、乙醇選擇性高和副產(chǎn)物少的工藝路線，顯示出較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此乙酸催化加氫合成乙醇的反應(yīng)備受關(guān)注。同時(shí)，醋酸作為一種重要的化工原料，據(jù)目前統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)的醋酸裝置平均開(kāi)工率不足60％，醋酸產(chǎn)能相對(duì)過(guò)剩，導(dǎo)致醋酸生產(chǎn)企業(yè)效益低迷。因此，完善醋酸工業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，通過(guò)醋酸加氫直接制得乙醇是解決目前醋酸產(chǎn)能過(guò)剩的有效途徑。