CN102814184A - 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法 - Google Patents

一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102814184A
CN102814184A CN2012103362857A CN201210336285A CN102814184A CN 102814184 A CN102814184 A CN 102814184A CN 2012103362857 A CN2012103362857 A CN 2012103362857A CN 201210336285 A CN201210336285 A CN 201210336285A CN 102814184 A CN102814184 A CN 102814184A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
auxiliary agent
copper
solution
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012103362857A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102814184B (zh
Inventor
高超
李速延
左满宏
刘恩利
徐敏燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NORTHWEST RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL INDUSTRY
Original Assignee
NORTHWEST RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL INDUSTRY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NORTHWEST RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL INDUSTRY filed Critical NORTHWEST RESEARCH INSTITUTE OF CHEMICAL INDUSTRY
Priority to CN201210336285.7A priority Critical patent/CN102814184B/zh
Publication of CN102814184A publication Critical patent/CN102814184A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102814184B publication Critical patent/CN102814184B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜10%~60%,氧化镍0.2%~10%,第一助剂0.01%~10%,第二助剂0.01%~10%,余量为二氧化硅。本发明还公开了该催化剂的制备方法。该催化剂采用二氧化硅和氧化镍作为复合载体,改善了单一二氧化硅载体高温性能,采用第一助剂进一步改善了催化剂的比表面和孔径分布,提高了铜的分散度,采用第二助剂抑制了铜晶粒的增大,进一步抑制其烧结,增强了催化剂抗烧结耐高温的能力。本发明的催化剂具有较高的活性和选择性,以及较好的耐热性。

Description

一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法
技术领域
本发明属于乙二醇制备技术领域,具体涉及一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法。
背景技术
乙二醇是一种重要的化工原料,被广泛用于生产聚酯纤维、聚酯树脂、防冻液、粘合剂、润滑剂及溶剂等产品,近年来需求旺盛。
目前工业上主要采取传统的石油路线生产乙二醇,即石油乙烯气相氧化得环氧乙烷,接着环氧乙烷液相水合制取乙二醇的石油路线。随着石油资源日益匮乏,石油价格不断上涨,以及我国“富煤、少气、贫油”的能源现状来看,探索非石油路线,特别是从煤开始的生产途径显得尤为重要,具有很强的经济意义和重要的战略意义。
自上世纪七十年代以后,逐渐开始了从碳到草酸酯再到乙二醇的绿色路线研究。首先由煤制合成气,CO气相偶联合成草酸酯,草酸酯催化选择加氢制备乙二醇,成为最具有工业前景的反应。最早专利(US 4,005,128、US 4,076,949和US4,112,245)报道流程分为两个步骤,先由醇和一氧化碳羰基化生成草酸酯,然后草酸酯气相加氢生成乙二醇和醇。此后,经过大量研究,技术不断改进提升,尤其是日本UBE公司专利(US 4,229,591)提出引入循环的NO,先形成亚硝酸酯,后与CO催化羰基化生产草酸酯的方法。国内从上世纪90年代,开始逐渐重视“合成气/煤制乙二醇”的研究,主要有中科院福建物构所、华东理工大学、天津大学等。福建物构所最早研究Cu-Cr系催化剂,在200℃~230℃、2.5MPa~3.0MPa、气液比为46~60下,转化率为99.8%,乙二醇选择性为95.3%,获得了较好的实验室结果。华东理工大学采用SiCu系研究了草酸二甲酯加氢制乙二醇过程,采用氨水和尿素作为沉淀剂,也得到了较好的结果,但是催化剂稳定性较差。天津大学主要研究草酸二乙酯加氢制乙二醇,开发了CuAgSi等催化剂,报道催化剂最好结果为转化率95%左右,乙二醇收率80%左右。
Cu-Cr系催化剂虽然活性较好,但是污染大,Cr剧毒,对人体有害,工业应用前景严峻。而CuSi系催化剂相比则更加环保,应用前景广阔。催化剂制备过程中,载体及助剂对催化剂结果的影响以及对活性的影响报道较多。特别是铜系催化剂高温下极易发生活性铜晶粒的聚集和烧结,所以改变传统的制备方法,对载体进行改性,同时选择适当的助剂提高活性组分分散性和催化剂稳定性至关重要。因此开发出活性高,稳定性好,抗烧结耐高温的草酸酯加氢制乙二醇催化剂是草酸酯加氢的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂。该催化剂采用二氧化硅和氧化镍作为复合载体,改善了单一二氧化硅载体高温性能,采用第一助剂进一步改善了催化剂的比表面和孔径分布,提高了铜的分散度,此外采用第二助剂抑制了铜晶粒的增大,进一步抑制其烧结,增强了催化剂抗烧结耐高温的能力。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,其特征在于,所述催化剂以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜10%~60%,氧化镍0.2%~10%,第一助剂0.01%~10%,第二助剂0.01%~10%,余量为二氧化硅;所述金属M为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的一种或几种。
上述的一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜30%~50%,氧化镍2%~8%,第一助剂1%~5%,第二助剂0.01%~5%,余量为二氧化硅。
上述的一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜45%,氧化镍5%,第一助剂2%,第二助剂0.05%,余量为二氧化硅。
上述的一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,所述碱金属为Li和/或K。
另外,本发明还提供了一种制备上述催化剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将镍的可溶性盐溶解于水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为3~5,搅拌陈化5h~15h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至硅溶胶中,在30℃~70℃下搅拌1h~8h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将铜的可溶性盐和第一助剂的可溶性盐溶解于水中配制成铜离子浓度为0.1M~0.4M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为9~11;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在30℃~60℃下搅拌2h~6h,然后升温至80℃~100℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在80℃~150℃下干燥6h~24h,研磨破碎;
步骤五、将第二助剂的可溶性化合物溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍1h~12h后取出,在80℃~150℃干燥6h~24h,再在250℃~600℃下焙烧1h~6h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为250℃~400℃的条件下采用混合气氛还原0.5h~48h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氮气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为2%~90%,或者所述混合气氛为氢气与氩气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为2%~90%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为100mL/min~200mL/min。
上述的方法,步骤一中所述镍的可溶性盐为硝酸镍、氯化镍或醋酸镍。
上述的方法,步骤三中所述铜的可溶性盐为硝酸铜、氯化铜或醋酸铜。
上述的方法,步骤三中所述第一助剂的可溶性盐为金属M的硝酸盐、氯化物或乙酸盐。
上述的方法,步骤五中所述第二助剂的可溶性化合物为碱金属的硝酸盐、氯化物或氢氧化物。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明的催化剂活性组分铜分散度高,晶粒小不易长大烧结,具有较高的活性、稳定性和耐热性。
2、本发明采用二氧化硅和氧化镍作为复合载体,改善了单一二氧化硅载体高温性能,采用第一助剂进一步改善了催化剂的比表面和孔径分布,提高了铜的分散度,此外采用第二助剂抑制了铜晶粒的增大,进一步抑制其烧结,增强了催化剂抗烧结耐高温的能力。
3、本发明的催化剂用于草酸二甲酯加氢制乙二醇反应,反应温度为210℃,反应压力为2.5MPa,草酸二甲酯转化率为93%~100%,乙二醇选择性为86%~97%,通过耐热性实验考察,催化剂活性基本不变,表现出了较好的活性和选择性。
下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例1
本实施例的草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜40%,氧化镍5.6%,第一助剂1.2%,第二助剂1%,余量为二氧化硅;所述金属M为Mg;所述碱金属为K。
本实施例的催化剂的制备方法为:
步骤一、将5.84g Ni(NO3)2·6H2O溶解于100mL水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为4,搅拌陈化12h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至47.0g二氧化硅含量为30wt%的硅溶胶中,在60℃下搅拌2h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将41.0g Cu(NO3)2·3H2O和3.37g Mg(NO3)2·6H2O溶于水中配制成铜离子浓度为0.3M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为10;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在40℃下搅拌4h,然后升温至90℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在120℃下干燥12h,研磨破碎;
步骤五、将0.36g KOH溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍4h后取出,在120℃下干燥12h,再在450℃下焙烧5h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为350℃的条件下采用混合气氛还原4h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氮气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为10%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为150mL/min。
实施例2
本实施例与实施例1相同,其中不同之处在于:所述金属M为Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr或Pd,或者为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的至少两种;所述碱金属为Li或Li和K。
实施例3
本实施例的草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜10%,氧化镍10%,第一助剂0.01%,第二助剂10%,余量为二氧化硅;所述金属M为Zn;所述碱金属为K。
本实施例的催化剂的制备方法为:
步骤一、将5.84g Ni(NO3)2·6H2O溶解于100mL水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为5,搅拌陈化5h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至35.11g二氧化硅含量为30wt%的硅溶胶中,在70℃下搅拌1h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将5.69g Cu(NO3)2·3H2O和0.007g Zn(NO3)2·6H2O溶于水中配制成铜离子浓度为0.1M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为11;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在60℃下搅拌2h,然后升温至100℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在150℃下干燥6h,研磨破碎;
步骤五、将2.16g KOH溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍12h后取出,在150℃下干燥6h,再在600℃下焙烧1h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为400℃的条件下采用混合气氛还原0.5h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氮气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为90%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为100mL/min。
实施例4
本实施例与实施例3相同,其中不同之处在于:所述金属M为Mg、Co、Fe、La、Ce、Zr或Pd,或者为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的至少两种;所述碱金属为Li或Li和K。
实施例5
本实施例的草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜60%,氧化镍0.2%,第一助剂10%,第二助剂0.2%,余量为二氧化硅;所述金属M为Zn;所述碱金属为K。
本实施例的催化剂的制备方法为:
步骤一、将0.584g Ni(NO3)2·6H2O溶解于20mL水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为3,搅拌陈化15h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至74.26g二氧化硅含量为30wt%的硅溶胶中,在30℃下搅拌8h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将119.95g CuCl2·2H2O和15.75g ZnCl2溶于水中配制成铜离子浓度为0.4M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为9;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在30℃下搅拌6h,然后升温至80℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在80℃下干燥24h,研磨破碎;
步骤五、将0.39g KNO3溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍1h后取出,在80℃下干燥24h,再在250℃下焙烧6h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为250℃的条件下采用混合气氛还原48h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氮气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为2%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为200mL/min。
实施例6
本实施例与实施例5相同,其中不同之处在于:所述金属M为Mg、Co、Fe、La、Ce、Zr或Pd,或者为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的至少两种;所述碱金属为Li或Li和K。
实施例7
本实施例的草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜30%,氧化镍8%,第一助剂5%,第二助剂0.01%,余量为二氧化硅;所述金属M为Zn和La(质量比1∶1);所述碱金属为Li。
本实施例的催化剂的制备方法为:
步骤一、将4.78g NiCl2·6H2O溶解于100mL水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为3.5,搅拌陈化10h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至35.71g二氧化硅含量为30wt%的硅溶胶中,在50℃下搅拌5h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将17.63g Cu(CH3COO)2·H2O、1.58g Zn(CH3COO)2和1.46gLa(NO3)3·6H2O溶于水中配制成铜离子浓度为0.2M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为10;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在50℃下搅拌3h,然后升温至100℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在100℃下干燥10h,研磨破碎;
步骤五、将0.011g LiCl溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍10h后取出,在100℃下干燥15h,再在500℃下焙烧4h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为300℃的条件下采用混合气氛还原24h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氩气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为30%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为200mL/min。
实施例8
本实施例与实施例7相同,其中不同之处在于:所述金属M为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的一种或三种以上,或者为Mg、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的两种,或者为Mg、Co、Fe、Ce、Zr和Pd中的一种与Zn的混合物;所述碱金属为K或Li和K。
实施例9
本实施例的草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜50%,氧化镍2%,第一助剂1%,第二助剂5%,余量为二氧化硅;所述金属M为Co、Fe、Zr和Pd的混合物(Co、Fe、Zr和Pd的质量比为1∶2∶1∶1);所述碱金属为K和Li(质量比2∶1)。
本实施例的催化剂的制备方法为:
步骤一、将4.69g Ni(CH3COO)2·4H2O溶解于100mL水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为5,搅拌陈化8h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至98.88g二氧化硅含量为30wt%的硅溶胶中,在40℃下搅拌6h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将93.81g CuCl2·2H2O、0.57g CoCl2·6H2O、1.36g FeCl3·6H2O、0.53g Zr(NO3)4·5H2O和1.53g Pd(NO3)2·2H2O溶于水中配制成铜离子浓度为0.1M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为10;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在40℃下搅拌4h,然后升温至100℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在120℃下干燥15h,研磨破碎;
步骤五、将2.54g KOH和10.59g LiOH·H2O溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍4h后取出,在120℃下干燥12h,再在450℃下焙烧5h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为350℃的条件下采用混合气氛还原4h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氩气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为2%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为150mL/min。
实施例10
本实施例与实施例9相同,其中不同之处在于:所述金属M为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的一种、两种、三种或五种以上,或者为Mg、Zn、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的四种,或者为Mg、Zn、La、Ce、Zr和Pd中的三种与Co的混合物,或者为Mg、Zn、La、Ce和Pd中的两种与Co和Fe的混合物,或者为Mg、Zn、La和Ce中的一种与Co、Fe和Zr的混合物;所述碱金属为K或Li。
实施例11
本实施例的草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜45%,氧化镍5%,第一助剂2%,第二助剂0.05%,余量为二氧化硅;所述金属M为Ce和Zr的混合物(Ce和Zr的质量比为1∶1);所述碱金属为Li。
本实施例的催化剂的制备方法为:
步骤一、将5.84g Ni(NO3)2·6H2O溶解于100mL水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为3,搅拌陈化12h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至48.11g二氧化硅含量为30wt%的硅溶胶中,在60℃下搅拌3h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将35.98g CuCl2·2H2O、0.94g Ce(NO3)3·6H2O和1.08gZr(CH3COO)2溶于250mL水中配制成铜离子浓度为0.1M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为11;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在40℃下搅拌4h,然后升温至90℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在120℃下干燥12h,研磨破碎;
步骤五、将0.15g LiNO3溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍4h后取出,在120℃下干燥12h,再在450℃下焙烧5h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为350℃的条件下采用混合气氛还原4h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氩气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为90%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为100mL/min。
实施例12
本实施例与实施例11相同,其中不同之处在于:所述金属M为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的一种或三种以上,或者为Mg、Zn、Co、Fe、La、Zr和Pd中的两种,或者为Mg、Zn、Co、Fe、La和Pd中的一种与Ce的混合物;所述碱金属为K或K和Li。
对实施例1、实施例3、实施例5、实施例7、实施例9和实施例11制备的催化剂进行催化剂活性评价和耐热性能评价。
催化剂活性评价:将10mL~50mL催化剂放入固定床反应器中,采用高压计量泵进料,将原料草酸二甲酯在预热器中与氢气混合进入反应器进行加氢制乙二醇反应,反应温度为210℃,反应压力为2.5MPa,控制氢气与草酸二甲酯的摩尔比为80,液时空速为0.75h-1,原料草酸二甲酯含量为15wt%,反应8h后,采集反应产物进行气相色谱检测,使用FID检测器分析产物组成,并计算草酸二甲酯转化率以及乙二醇选择性。结果见表1。
耐热性能评价:将催化剂在还原性气氛中升温至500℃,恒温2h,然后将温度降低至反应温度210℃,再进行活性评价实验。结果见表1。
表1催化剂活性评价及耐热性能评价结果
从上表可以看出,本发明的催化剂用于草酸二甲酯加氢制乙二醇反应,草酸二甲酯转化率为93%~100%,乙二醇选择性为86%~97%,通过耐热性实验考察,催化剂活性基本不变,表现出了较好的活性和选择性。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,以金属铜为活性组分,其特征在于,所述催化剂以二氧化硅和氧化镍作为复合载体,以金属M为第一助剂,以碱金属为第二助剂;所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜10%~60%,氧化镍0.2%~10%,第一助剂0.01%~10%,第二助剂0.01%~10%,余量为二氧化硅;所述金属M为Mg、Zn、Co、Fe、La、Ce、Zr和Pd中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,其特征在于,所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜30%~50%,氧化镍2%~8%,第一助剂1%~5%,第二助剂0.01%~5%,余量为二氧化硅。
3.根据权利要求2所述的一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,其特征在于,所述催化剂中各组分的质量百分含量为:铜45%,氧化镍5%,第一助剂2%,第二助剂0.05%,余量为二氧化硅。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂,其特征在于,所述碱金属为Li和/或K。
5.一种制备如权利要求1、2或3所述催化剂的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将镍的可溶性盐溶解于水中形成溶液,然后向溶液中滴加氨水调节溶液的pH值为3~5,搅拌陈化5h~15h得到镍氨溶胶;
步骤二、将步骤一中所述镍氨溶胶滴加至硅溶胶中,在30℃~70℃下搅拌1h~8h,得到复合载体溶胶;
步骤三、将铜的可溶性盐和第一助剂的可溶性盐溶解于水中配制成铜离子浓度为0.1M~0.4M的水溶液,然后向水溶液中滴加氨水至溶液的pH值为9~11;
步骤四、将步骤二中所述复合载体溶胶滴加至步骤三中调节pH值后的水溶液中,在30℃~60℃下搅拌2h~6h,然后升温至80℃~100℃,搅拌直至溶液pH值不大于6.5时,过滤,将过滤后的滤饼水洗后在80℃~150℃下干燥6h~24h,研磨破碎;
步骤五、将第二助剂的可溶性化合物溶解于水中形成溶液,然后采用等体积浸渍法将步骤四中经研磨破碎后的滤饼置于所述溶液中浸渍1h~12h后取出,在80℃~150℃干燥6h~24h,再在250℃~600℃下焙烧1h~6h,得到催化剂前体;
步骤六、将步骤五中所述催化剂前体在温度为250℃~400℃的条件下采用混合气氛还原0.5h~48h,得到草酸酯加氢制乙二醇的催化剂;所述混合气氛为氢气与氮气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为2%~90%,或者所述混合气氛为氢气与氩气的混合气氛,其中,氢气的体积含量为2%~90%;所述还原过程中控制混合气氛的气体流量为100mL/min~200mL/min。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤一中所述镍的可溶性盐为硝酸镍、氯化镍或醋酸镍。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤三中所述铜的可溶性盐为硝酸铜、氯化铜或醋酸铜。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤三中所述第一助剂的可溶性盐为金属M的硝酸盐、氯化物或乙酸盐。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤五中所述第二助剂的可溶性化合物为碱金属的硝酸盐、氯化物或氢氧化物。
CN201210336285.7A 2012-09-12 2012-09-12 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法 Expired - Fee Related CN102814184B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210336285.7A CN102814184B (zh) 2012-09-12 2012-09-12 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210336285.7A CN102814184B (zh) 2012-09-12 2012-09-12 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102814184A true CN102814184A (zh) 2012-12-12
CN102814184B CN102814184B (zh) 2014-12-17

Family

ID=47298843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210336285.7A Expired - Fee Related CN102814184B (zh) 2012-09-12 2012-09-12 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102814184B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103170352A (zh) * 2013-03-28 2013-06-26 湖南长岭石化科技开发有限公司 一种乙酸仲丁酯加氢催化剂及其制备方法和应用
CN103894062A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 中国石油化工股份有限公司 脱除co偶联制草酸酯尾气中亚硝酸酯的方法
CN104525198A (zh) * 2014-11-27 2015-04-22 宁波职业技术学院 一种用于制备加氢石油树脂的加氢催化剂及其制备方法
CN104826633A (zh) * 2015-03-14 2015-08-12 中国科学院福建物质结构研究所 一种草酸二甲酯加氢合成乙二醇用催化剂及其制备方法
CN107754802A (zh) * 2017-07-19 2018-03-06 华东师范大学 一种用于碳酸乙烯酯加氢的催化剂及制备方法和应用
WO2018233497A1 (zh) * 2017-06-20 2018-12-27 高化学技术株式会社 铜基催化剂及其制备方法和使用该催化剂制备醚化级乙二醇的方法
CN109569616A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 催化剂组合物、制备方法及其用途
CN109569621A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 催化剂组合物、制造方法及其用途
CN109701541A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种乙醇酸甲酯加氢制乙二醇的催化剂及其制备方法和应用
CN110961111A (zh) * 2019-12-19 2020-04-07 常州大学 一种用于乙二醇加氢精制的负载型催化剂及其制备方法
CN111203223A (zh) * 2020-03-24 2020-05-29 新疆兵团现代绿色氯碱化工工程研究中心(有限公司) 一种改性硅载体负载铜的催化剂及制备方法
CN115364861A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 中国石油化工股份有限公司 一种加氢催化剂组合物及其应用和草酸二甲酯加氢合成乙二醇的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614875A1 (en) * 1993-03-12 1994-09-14 Ube Industries, Ltd. Method of producing a glycolic acid ester
CN102219640A (zh) * 2010-04-15 2011-10-19 中国石油化工股份有限公司 提高草酸酯加氢制乙二醇选择性的方法
CN102225338A (zh) * 2011-04-29 2011-10-26 上海浦景化工技术有限公司 草酸烷基酯加氢合成乙二醇用复合载体催化剂及制备方法
CN102247868A (zh) * 2011-05-11 2011-11-23 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0614875A1 (en) * 1993-03-12 1994-09-14 Ube Industries, Ltd. Method of producing a glycolic acid ester
CN102219640A (zh) * 2010-04-15 2011-10-19 中国石油化工股份有限公司 提高草酸酯加氢制乙二醇选择性的方法
CN102225338A (zh) * 2011-04-29 2011-10-26 上海浦景化工技术有限公司 草酸烷基酯加氢合成乙二醇用复合载体催化剂及制备方法
CN102247868A (zh) * 2011-05-11 2011-11-23 河南煤业化工集团研究院有限责任公司 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及其制备方法

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103894062A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 中国石油化工股份有限公司 脱除co偶联制草酸酯尾气中亚硝酸酯的方法
CN103894062B (zh) * 2012-12-27 2016-09-07 中国石油化工股份有限公司 脱除co偶联制草酸酯尾气中亚硝酸酯的方法
CN103170352A (zh) * 2013-03-28 2013-06-26 湖南长岭石化科技开发有限公司 一种乙酸仲丁酯加氢催化剂及其制备方法和应用
CN104525198A (zh) * 2014-11-27 2015-04-22 宁波职业技术学院 一种用于制备加氢石油树脂的加氢催化剂及其制备方法
CN104525198B (zh) * 2014-11-27 2016-09-07 宁波职业技术学院 一种用于制备加氢石油树脂的加氢催化剂及其制备方法
CN104826633A (zh) * 2015-03-14 2015-08-12 中国科学院福建物质结构研究所 一种草酸二甲酯加氢合成乙二醇用催化剂及其制备方法
WO2018233497A1 (zh) * 2017-06-20 2018-12-27 高化学技术株式会社 铜基催化剂及其制备方法和使用该催化剂制备醚化级乙二醇的方法
CN109092310A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 高化学技术株式会社 铜基催化剂及其制备方法和使用该催化剂制备醚化级乙二醇的方法
CN109092310B (zh) * 2017-06-20 2023-03-10 高化学株式会社 铜基催化剂及其制备方法和使用该催化剂制备醚化级乙二醇的方法
CN107754802B (zh) * 2017-07-19 2020-01-07 华东师范大学 一种用于碳酸乙烯酯加氢的催化剂及制备方法和应用
CN107754802A (zh) * 2017-07-19 2018-03-06 华东师范大学 一种用于碳酸乙烯酯加氢的催化剂及制备方法和应用
CN109569621A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 催化剂组合物、制造方法及其用途
CN109569621B (zh) * 2017-09-29 2021-10-01 中国石油化工股份有限公司 催化剂组合物、制造方法及其用途
CN109569616A (zh) * 2017-09-29 2019-04-05 中国石油化工股份有限公司 催化剂组合物、制备方法及其用途
CN109701541A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 中国石油化工股份有限公司 一种乙醇酸甲酯加氢制乙二醇的催化剂及其制备方法和应用
CN109701541B (zh) * 2017-10-26 2022-03-15 中国石油化工股份有限公司 一种乙醇酸甲酯加氢制乙二醇的催化剂及其制备方法和应用
CN110961111A (zh) * 2019-12-19 2020-04-07 常州大学 一种用于乙二醇加氢精制的负载型催化剂及其制备方法
CN110961111B (zh) * 2019-12-19 2022-07-26 常州大学 一种用于乙二醇加氢精制的负载型催化剂及其制备方法
CN111203223A (zh) * 2020-03-24 2020-05-29 新疆兵团现代绿色氯碱化工工程研究中心(有限公司) 一种改性硅载体负载铜的催化剂及制备方法
CN115364861A (zh) * 2021-05-20 2022-11-22 中国石油化工股份有限公司 一种加氢催化剂组合物及其应用和草酸二甲酯加氢合成乙二醇的方法
CN115364861B (zh) * 2021-05-20 2024-01-26 中国石油化工股份有限公司 一种加氢催化剂组合物及其应用和草酸二甲酯加氢合成乙二醇的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102814184B (zh) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102814184B (zh) 一种草酸酯加氢制乙二醇的催化剂及制备方法
CN102151568B (zh) 草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化剂及制备和应用
CN102416328B (zh) 甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂及其制备方法
CN103170337B (zh) 用于生产乙醇的催化剂及其制备方法
CN104588023B (zh) 一种费托合成催化剂及其制备方法和应用
CN103084201B (zh) 蒸氨法制备铜基催化剂及其在氧化羰基化合成烷基碳酸酯中的应用
CN106563449B (zh) 草酸酯加氢合成乙二醇催化剂及其制备方法和开工方法
CN102872878A (zh) 一种醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法和应用
CN106867565A (zh) 一种高密度液体碳氢燃料的制备方法
CN102091624A (zh) 一种多元醇氢解制二元醇的催化剂及其制备方法
CN102863335B (zh) 一种丁二酸二酯的制备方法
WO2021042874A1 (zh) 一种二氧化碳甲烷化镍基催化剂及其制备方法和应用
CN103586046A (zh) 一种合成气制低碳烯烃催化剂及其制备方法
CN103551157B (zh) 稀土改性锌铁复合氧化物催化剂的制备方法及其在丁烯制丁二烯反应中的应用
CN104785261A (zh) 一种混合硅源法合成草酸酯加氢催化剂及其制备方法
CN103785391A (zh) 一种高活性费托合成催化剂及其制备方法和应用
CN106365994B (zh) 一种低级脂肪羧酸烷基酯的生产方法
CN102188973B (zh) 一种用于合成气制取异丁醇的催化剂及制法和应用
CN103691440B (zh) 一种乙酸加氢制乙醇的催化剂及其制备方法
CN103566933B (zh) 一种醋酸酯加氢制乙醇用催化剂及其制备方法
CN102658145A (zh) 一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法和应用
CN101890352B (zh) 一种甲烷部分氧化制合成气钴基催化剂的制备方法
CN101934232B (zh) 生物质气化合成气直接合成二甲醚的催化剂的制备方法
CN102649746A (zh) 草酸酯通过加氢生产乙醇酸酯的方法
CN102872897B (zh) 一种糠醇液相催化加氢制1,5-戊二醇的催化剂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141217

Termination date: 20200912

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee