[發(fā)明專利]一種乙醇酸甲酯催化劑的制備及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010969202.2
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112076744B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于克生;楊孝智;耿光娟;石乾龍;賀婷婷;胡曉鳴;梁鵬;孫朝輝;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇金聚合金材料有限公司
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;C07C67/31;C07C69/675
• 代理公司: 常州國洸專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32467
• 代理人: 吳麗娜

本發(fā)明涉及一種乙醇酸甲酯催化劑的制備及應(yīng)用，屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明合成了以二氧化硅為載體，在載體表面負(fù)載高度分散的納米鈀，得到性能優(yōu)異的催化劑，并將催化劑用于草酸二甲酯選擇加氫制備乙醇酸甲酯，得到較好的催化效果。合成的二氧化硅基鈀催化劑用于催化氫氣和草酸二甲酯合成乙醇酸甲酯，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)98％以上，乙醇酸甲酯選擇性高于95％，因此本發(fā)明制備的二氧化硅基鈀催化劑是一種轉(zhuǎn)化率和選擇性均優(yōu)良的催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種乙醇酸甲酯催化劑的制備及應(yīng)用，屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

乙醇酸甲酯由于兼具醇和酯的化學(xué)性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域，引起了研究者的關(guān)注。多種生成乙醇酸甲酯的方法已有報(bào)道，但反應(yīng)條件嚴(yán)苛，產(chǎn)量較低以及對依賴石油資源等缺點(diǎn)限制了它們的發(fā)展。相比而言，草酸二甲酯部分加氫制乙醇酸甲酯憑借著簡單的工藝，較低的成本以及環(huán)保的優(yōu)勢，最具發(fā)展前景。

許多過渡金屬已經(jīng)作為催化劑被應(yīng)用于草酸二甲酯部分加氫制乙醇酸甲酯體系。其中，Ag基催化劑的性能最為優(yōu)越。目前，研究者們對該體系A(chǔ)g催化劑的研究，主要集中在用介孔二氧化硅材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的SiO2載體和添加助劑促使形成高分散的有電子缺陷的Ag活性中心兩個方向。本文合成了以二氧化硅為載體，在載體表面負(fù)載高度分散的納米鈀，得到性能優(yōu)異的催化劑，并將催化劑用于草酸二甲酯選擇加氫制備乙醇酸甲酯，得到較好的催化效果。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種乙醇酸甲酯催化劑的制備及應(yīng)用，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種乙醇酸甲酯催化劑的制備及應(yīng)用。

本發(fā)明的一種乙醇酸甲酯催化劑的制備方法，具體制備步驟為：

(1)前驅(qū)體的制備

將納米二氧化硅和含磷化合物、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％氨水加入去離子水中，油浴加熱，自然冷卻至室溫后，抽濾并將濾餅水洗至洗滌水至中性，最后，重新將濾餅分散在去離子水中，制備成混合液A，備用；

(2)催化劑的制備

取氯化鈀加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％鹽酸中，攪拌下升溫至70℃，恒溫處理1h，得到混合液B，備用；在攪拌下，將混合液A升溫至95℃，并在恒溫情況下，在3h內(nèi)，將混合液B逐滴緩慢滴加到混合液A中，滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)2h，然后自然降溫至60℃以下，將反應(yīng)液進(jìn)行抽濾、水洗，干燥，將干燥后的物料，在馬弗爐中在450℃下焙燒4h，粉碎至10～20目，得乙醇酸甲酯催化劑成品；

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，含磷化合物為次亞磷酸鹽、亞磷酸鹽、亞磷酸、亞磷酸酯中的任意一種。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，油浴加熱的溫度為95～99℃，油浴加熱的時(shí)間為3～8h。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，干燥的方式為，先在80℃下干燥4h，再在120℃下干燥12h。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，在馬弗爐中焙燒的溫度為450℃，焙燒的時(shí)間為4h。

乙醇酸甲酯的合成方法，以草酸二甲酯為原料，在所述催化劑存在下反應(yīng)制得乙醇酸甲酯。

進(jìn)一步的，具體合成步驟為：

取催化劑，裝填于DN14mmH400mm反應(yīng)器中部，反應(yīng)器下方用20mL10目石英砂封底，反應(yīng)器上方用20mL10目石英砂封口，催化劑先活化8h，然后反應(yīng)得到反應(yīng)液，即為乙醇酸甲酯。

進(jìn)一步的，所述活化條件為常壓、氫氣流量為300mL/min、溫度為350℃。

進(jìn)一步的，合成反應(yīng)的條件為進(jìn)料量為0.1mL/min、氣化溫度為180℃，反應(yīng)溫度為200℃、氫氣流量為600mL/min、壓力為2.5Mpa。