[发明专利]一种负载型三金属催化剂及其制备方法和催化甘油氢解反应方法

说明书

本发明公开了一种负载型三金属催化剂及其制备方法与应用和催化甘油氢解方法，所述催化剂包括载体和负载在该载体上的金属活性组分，其中，所述加氢活性金属组分包含铂、选自第VIII族非贵金属的第一金属组分M₁和选自第VIB和/或VIIB族的第二金属组分M₂，且该催化剂满足(M₂/M₁)_XPS/(M₂/M₁)_XRF＝2.0‑20.0，其中，(M₂/M₁)_XPS是以X射线光电子能谱表征的催化剂第二金属组分与第一金属组分以金属元素计的重量比，(M₂/M₁)_XRF是以X射线荧光光谱表征的催化剂第二金属组分与第一金属组分以金属元素计的重量比。与现有技术制备的相同金属含量的催化剂相比，本发明的负载型三金属催化剂具有明显更高的催化甘油氢解反应活性和1,3‑丙二醇选择性。

技术领域

本发明涉及一种负载型三金属组分催化剂及其制备方法和甘油氢解反应方法。

背景技术

1,3-丙二醇是生产可降解聚酯对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等的重要原料，需求量不断增长；而且，作为一种重要的化工原料，还可用于溶剂、乳化剂、医药、化妆品和有机合成中。目前，工业生产1,3-丙二醇主要采用环氧乙烷羰基化法和丙烯醛水合氢化法，这两种工艺路线的原料都来自石油。随着石油资源的不断枯竭，寻找生产1,3-丙二醇的非石油路线具有重要意义。甘油是生物柴油生产过程中的计量比副产物(约10％)，随着生物柴油的大量需求与规模化生产，副产物甘油的产量也大幅增加。这使得使甘油成为生产1,3-丙二醇的理想原料，而且也能降低生物柴油的生产成本。

CN102372602B公开了一种甘油加氢制1,3-丙二醇的方法，即采用连续流动固定床反应器和Pt/WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂，甘油与溶剂混合后连续送入反应器，在流动的氢气气氛下与装填在反应器中的催化剂接触并进行反应。从反应器出口出来的未反应的甘油、氢气和溶剂在与产品分离后循环使用。与现有的技术相比，按该发明提供的方法，可以有更高的1,3-丙二醇收率。

CN102728380A公开了一种甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化剂，具体地说是一种介孔氧化钨担载的铂基催化剂的制备和应用。以介孔氧化钨为载体，活性组分金属铂或其他贵金属高分散于载体表面，其中活性组分的理论含量为载体质量的0.1-40％。催化剂具有选择性好、活性高的特点，它能够在120-300℃、0.1-15MPa氢气压力的水热条件下实现甘油氢解高选择制备1,3-丙二醇。

CN101747150A公开了一种以甘油为原料，通过甘油的气相氢解制备1,3-丙二醇的方法，该方法包括在金属-酸双功能催化剂存在下使甘油气相氢解制备1,3-丙二醇。所述的金属-酸双功能催化剂包含负载于载体上的下述组分：(a)一种固体酸性活性成分和(b)具有加氢活性的金属组分(铜、镍或者钴中的一种)，并可任选的加入(c)金属助剂组分(铁、锌、锡、锰和铬中的一种或多种)。

综合已有公开文献的研究进展，甘油氢解生成1,3-丙二醇的选择性主要取决于两方面，一是催化剂所选金属及助剂的本征性质，二是反应条件尤其是溶液的酸碱性及溶剂效应。虽然已有较多文献报道，但是，该反应的催化剂甘油氢解活性和选择性仍有很大改善和提高的余地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较高甘油氢解活性和1,3-丙二醇选择性的负载型三金属组分催化剂及其制备方法和催化甘油氢解反应方法。