[发明专利]用于醋酸直接气相加氢制备乙醇的催化剂、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产醇类的催化剂，特别是涉及一种用于醋酸直接气相加氢制备乙醇的催化剂、其制备方法及应用。 

背景技术

在2008年以前，由于受到技术局限，国内企业大都采用乙烯法和乙醇法生产醋酸，生产成本高昂导致醋酸市场价格高，而同期采用羰基合成法的醋酸企业利润丰厚。随着国内企业逐步掌握相关技术，醋酸成为中国重要煤化工产品之一。伴随着行业的快速发展，产能迅速过剩，价格低迷不振。 

乙醇是重要的化工原料，在化工和其它工业领域被广泛用于油漆、涂料、油墨和药品等的生产制造；同时乙醇作为一种良好的车用燃料，也已经在世界范围内获得了推广和认可，其中在美国和巴西尤为成功。 

当前中国工业用乙醇的需求约为每年350万吨，预计年增长率在8%到10%之间。而车用燃料乙醇的需求也在不断增长，预计2015年我国汽车保有量将达到1.6亿-1.8亿辆，成品油需求将达到3.3亿吨，其中汽油消费量将达1亿吨左右，按照国内目前通常使用的E10(掺混10%的乙醇)标准计算，如果全部采用乙醇汽油，届时对燃料乙醇的需求将达1000万吨。 

2011年我国乙醇总产量约为670万吨，其中非粮乙醇仅为20万吨。乙醇消费潜力巨大，中国政府对粮食乙醇的补贴却在下调。从2009年开始，国家对定点燃料乙醇生产企业的财政补贴逐年减少。2012年度以粮食为原料的燃料乙醇，补助标准为500元/吨。2011年11月，国家已公布，将在5年内逐步取消燃料乙醇行业增值税退税政策，同时逐步恢复征收5%的消费税。 

在粮食乙醇停止发展的背景下，我国对燃料乙醇和工业乙醇巨大的潜在消费需求，与乙醇有限的供应能力，为醋酸加氢制乙醇带来了良好的市场机遇。 

从市场看来，乙醇是为数不多的在金融危机前后价格坚挺甚至上涨的化学品之一，形势仍然是货紧价高。我国石油资源相对不足，乙烯紧缺，而煤炭资源相对丰富。因此，研究开发从煤炭资源出发经合成气生产乙醇的工艺技术，既可以节约粮食，又可以充分利用我国丰富的煤炭资源，还 可以为我国乙醇生产开辟新的技术途径，解决环保问题，具有极其的重要意义。 

USP7，863489B2公开了适用于醋酸气相加氢乙醇的氧化硅、活性炭负载Pt基催化剂专利。USP4，398，039和USP4，443，639分别公开了两种Ru基催化剂，该类催化剂适用于羧酸加氢制相应碳数醇的专利。USP4，517，391报导了Co-Cu-Mn-Mo沉淀型催化剂，可将醋酸气相加氢转化为乙醇，乙醇得率大于97%。USP4，777，303和USP4，826，795揭示了Pd-W(Mo)基催化剂，用子C2-C12碳数羧酸加氢生成相应碳数的醇的过程。USP4，804，791，USP4，990，655和USP5，061，671公开了活性炭负载的Pd-Re基催化剂用于醋酸和丙酸加氢制乙醇和丙醇的专利。USP4，985，572报道了用于醋酸和羧酸加氢制相应的醇类的Pd-Re-Ag/HSAG催化剂的专利。USP5，149，680公开了负载Pd-Re-W(或Mo)催化剂用于羧酸加氢制醇类的专利。 

CN 102229520 A公开了一种醋酸气相加氢制备乙醇的方法，反应体系由醋酸、氢气和催化剂组成；反应温度为120～300℃，反应压力为1.0～20.OMPa，醋酸液体空速为0.5～10.5h^-1，H₂/醋酸=1～250（摩尔比）；催化剂是以活性炭为载体，主活性组分为过渡金属W和或Mo中一种或二种。助剂是Pd、Re、Pt、Rh和Ru等贵金属中一种或几种；醋酸和氢气在催化剂的作用下可高活性、高选择性地转化为乙醇。 

目前的这些方法普遍存在反应压力高、选择性差的缺点。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于醋酸直接气相加氢制备乙醇的催化剂及其制备方法，所要解决的技术问题是降低该反应体系所需的反应压力，同时提高乙醇的选择性。 

本发明的另一目的在于，提供一种应用上述催化剂催化醋酸与氢气反应制备乙醇的方法。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的用于醋酸直接气相加氢制备乙醇的催化剂，其是以载体负载活性组分和助活性组分，其中：活性组分为Pt、Pd中的一种或两种，活性组分的负载量为催化剂总重量的0.2～10%；助活性组分为Sn、Mo、Re和Ru中的一种或两种以上，助活性组分的负载量为催化剂总重量的0.2～10%。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。