[发明专利]一种用醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂及其制备方法

说明书

本发明是申请号为201010584928.0的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用醋酸酯加氢制备乙醇的催化剂及其制备方法。 

背景技术

乙醇，俗称酒精，其结构简式为CH₃CH₂OH。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70％——75％的乙醇作消毒剂。乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。 

关于乙醇的制备技术，目前主要采用的方法有食物发酵法，乙烯水化法以及羧酸酯加氢制备醇的方法。通过羧酸酯加氢制备醇以前曾有过描述，例如，在CN1230458A，CN86105765A，DE-A-3401896，DE-A-3443277，EP-A-95408，DE-A-3217492，USP4346240，BE892958，EP-A-36939及USP4405819中都有叙述。 

CN1230458A公开了一种用合成气合成乙醇的方法，即用一氧化碳制备乙醇的方法，它涉及一种从乙醛、乙酸乙酯、乙酸或其混合物气相加氢制备乙醇的方法，其氢气来源于合成气，所用催化剂主要成分是CuO，担体是Al₂O₃，助剂是一种碱金属氧化物如CaO、MgO、BaO或者过渡金属氧化物如FeO、CoO、WO、MoO、ZnO，或者上述氧化物的组合。催化剂化学组成，主要组分CuO：10-70W％，担体Al2O3：1-50W％，助剂：1-55W％。这就要求活性组分Cu含量要在40％以上才能具有较好的活性。催化剂采用浸渍法或共沉淀法制备，催化剂干燥温度10-200℃，焙烧温度300-600℃，焙烧时间1-10小时。 

CN86105765A公开了通过羧酸酯加氢制醇的方法，在含有铜和至少一种镁、镧系金属或锕系金属的催化剂存在下于高温、常压或高压下使羧酸酯加氢以制备醇，该种方法的时空收率为1.54g/(g催化剂·h^-1)。但是镧系或锕系金属价格昂贵，成本较高，不利于工业化生产。 

DE-A-3443277公开了在以二氧化碳来提高还原态氧化铜和氧化锌催化剂活性的情况下脂族酯的氢解。 

DE892958公开了通过羧酸酯的氢解制醇，其方法是在75～300℃的温度及0.1～100千克/平方厘米的绝压下使气态的酯/氢混合物与包括还原态的氧化铜/氧化锌混合物的催化剂相接触。 

USP4405819公开了羧酸酯加氢催化剂。他们是过渡元素的金属和氧化物，并根据需要负载在膨润土、佛拉土、活性炭、氧化铝等之上。 

其它的文献公开了非铜催化剂，如铑(DE3401896A)，一种载体，铑与锡，锗和/或铅(EP-A-95408)，铑和一种贵金属(DE3217429)，置于载体上的含碱金属组分的VIII族金属(US4346240)以及VIII族金属，置于炭载体上的碱金属和自由基阴离子(EP-A-36939)。 

发明内容

本发明的目的就在于提供一种用醋酸酯加氢制备乙醇的方法，即在有还原 活化的铜基催化剂存在下，在一定的反应温度和反应压力下使醋酸酯加氢生成乙醇。 

醋酸乙酯加氢反应方程式为：CH₃COOC₂H₅+2H₂→2CH₃CH₂OH 

醋酸甲酯加氢反应方程式为：CH₃COOCH₃+2H₂→CH₃CH₂OH+CH₃OH 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种用醋酸酯加氢制备乙醇的方法，该方法是在有还原活化的铜基催化剂存在下，在180～300℃的反应温度和1.0～5.0MPa的反应压力下使醋酸酯加氢生成乙醇。 

所述的醋酸酯为醋酸乙酯或/和醋酸甲酯。

所述的铜基催化剂以Cu为活性组分，以SiO₂为载体，以过渡金属或/和碱金属中的至少一种为助剂。