[发明专利]一种乙醇缩合制备1;3-丁二烯的催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于催化剂为酸碱双功能介孔CuZnZrMgAl混合金属氧化物，催化剂中金属元素Cu/Zn/Zr/Mg/Al的原子百分比为9.68~36.43:0~7.34:0~7.62:18.22~62.56:20.93~48.12；

并由如下方法制备：

（1）将Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、Zr(NO₃)₄·5H₂O、Mg(NO₃)₂·6H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O配成金属离子总浓度为0.5－0.9 mol/L的溶液，再向溶液中加入模板剂，记为溶液A；溶液中Cu:Zn:Zr:Mg:Al摩尔比为0.1－0.45:0－0.08:0－0.1:0.3－0.8:0.2－0.5；且Al/(Cu+Zn+Zr+Mg+Al)的摩尔比在0.15－0.5之间，模板剂的加入剂量为1－15 wt % /L溶液A；

（2）按Na₂CO₃：NaOH摩尔比为0.5－1.2:1，或者按K₂CO₃和KOH摩尔比为0.5－1.2:1，混合形成溶液B；

（3）在30－80℃下将A和B同时并流滴加到水中，在此过程中用1－4 M的NaOH或者KOH溶液调节混合溶液的pH，确保pH=7－11；

（4）在30－80℃老化3－8 h，放置过夜后，用去离子水清洗，离心过滤，60－90℃真空干燥；

（5）干燥后得到的粉末，在空气中，350－850℃焙烧5－8 h，得到催化剂；

所述的模板剂为F127、CTAB或P123。

2.如权利要求1所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于所述的步骤（1）中Al/(Cu+Zn+Zr+Mg+Al)的摩尔比的范围在0.15－0.45。

3.如权利要求1所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于步骤（1）中溶液中金属离子的总浓度为0.5－0.8 mol/L。

4.如权利要求1所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于所述的步骤（3）中CO₃²⁻/Al³⁺的摩尔比为 =2－6：1。

5.如权利要求4所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于所述的步骤（3）中CO₃²⁻/Al³⁺的摩尔比为2－5：1。

6.如权利要求1所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于所述的步骤（3）中沉淀的反应温度为50－80℃，碱性溶液的浓度为2－4 M，混合溶液的pH范围为9－11。

7.如权利要求1所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于所述的步骤（4）中老化温度为50－80℃，老化时间3－6h；75－90℃真空干燥。

8.如权利要求1所述的一种乙醇缩合制备1,3-丁二烯的催化剂，其特征在于所述的步骤（5）中的温度为400－600℃，焙烧时间为5－7h。