[发明专利]负载金的分子筛催化剂用于转化甲醇为乙酸甲酯的方法

权利要求书

1.一种负载金的分子筛催化剂在甲醇羰基化生产乙酸甲酯上的应用，其特征在于具体反应步骤如下：

先将反应器中加入负载金的分子筛催化剂；反应器为固定床、移动床或流化床；

将一氧化碳与甲醇组成的混合气体高温下气化后通入反应器中与负载金的分子筛催化剂进行接触进行羰基化反应生产乙酸甲酯和甲酸甲酯。

2.根据权利要求1所述的负载金的分子筛催化剂在甲醇羰基化生产乙酸甲酯上的应用，其特征在于：所述混合气体中一氧化碳与甲醇的混合比为0~∞，负载金的分子筛催化剂与混合气体的质量体积比为2，步骤（2）中反应温度为100~600℃，反应压力为0.1~10MPa，重量空速为1~100h^-1。

3.根据权利要求1所述的负载金的分子筛催化剂在甲醇羰基化生产乙酸甲酯上的应用，其特征在于：所述混合气体还含有H₂，H₂与甲醇的体积比为0～1000，H₂与CO以按照不同体积混合。

4.根据权利要求1所述的负载金的分子筛催化剂在甲醇羰基化生产乙酸甲酯上的应用，其特征在于：步骤（2）中所述反应温度为150~600℃，反应压力为0.1~3.0 MPa，重量空速为0.5 ~20h^-1。

5.根据权利要求3所述的负载金的分子筛催化剂在甲醇羰基化生产乙酸甲酯上的应用，其特征在于：所述H₂与CO的体积比为10%-80%。

6.根据权利要求1所述的负载金的分子筛催化剂在甲醇羰基化生产乙酸甲酯上的应用，其特征在于步骤（1）所述负载金的分子筛催化剂的制备方法如下：

第一步 高硅沸石载体的预处理

（1）高硅沸石载体的选择处理：选取硅铝比为10～∞的沸石载体进行焙烧处理，焙烧温度为300~700℃，焙烧时间为4~20 h得到焙烧材料；

（2）铵交换处理：先将步骤（1）的焙烧材料于一定的温度下用铵盐溶液进行离子交换处理；然后用去离子水洗涤，再干燥、焙烧得到氢型催化剂；其中，铵盐溶液进行离子交换过程中主要控制Na⁺含量，使Na⁺含量不能高于1.0%，铵盐溶液浓度为0.05~1.0mol/L，焙烧材料与铵盐溶液的固液体积比为1:（1~20），交换温度为20~80℃，交换时间为0.2~100 h，交换次数1~5次；干燥过程中干燥温度80~200 C，干燥时间1~100小时；焙烧过程中焙烧温度为300~700℃，焙烧时间为4~20 h；

（3） 酸扩孔处理：将步骤（2）得到的氢型催化剂于适宜的酸浓度和温度下进行酸扩孔处理，然后用去离子水洗涤至中性，再干燥、焙烧得到催化剂；酸溶液与氢型催化剂的液固体积比1:（1~20），酸扩孔处理时间为30min~100h，处理温度为20~80℃；干燥过程中干燥温度为50~200℃，干燥时间为3~20 h；焙烧过程中焙烧温度为300~600℃，焙烧时间为1~4h；

第二步 在负压条件下采用沉积沉淀法制备负载金催化剂

负压沉积沉淀法负载金：a. 将经过预处理的高硅沸石载体于一定温度下进行负压脱气净化处理；b. 搅拌下，先用金前驱体溶液接触经过步骤a处理过的高硅沸石载体，然后再向高硅沸石载体和金前驱体溶液组成的混合物中加入沉淀剂，通过负压沉积沉淀反应负载金；其中，负压脱气处理温度为20～90℃，脱气时间为0.5～20小时，负压范围为-0.01～-0.1MPa；所述金前躯体溶液为浓度为5～50mmol/L的HAuCl₄溶液，沉淀剂为尿素，金前躯体溶液与分子筛载体的体积比为1:（1～10），溶液pH值为4～10，沉积沉淀反应温度为20～95℃，搅拌时间5～100 h；

对负载金的沉淀物进行后处理：将负载金的沉淀物进行固液分离，然后用去离子水洗涤至Cl^-未检出，最后将滤饼进行干燥和焙烧；其中，干燥过程中干燥温度为80～200℃，干燥时间为0.5～100 h；焙烧过程中焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为0.5～100h，焙烧气氛为空气、氮气、氦气、氩气或氧气；

第三步 负压条件下采用浸渍法负载第二活性组分

用负压浸渍第二金属：将第二步制备的负载型金催化剂在一定温度下进行负压脱气净化处理，然后在搅拌下通过负压浸渍法负载第二金属；负压脱气处理温度为20～90℃，脱气时间为0.5～20小时，负压范围为-0.01～-0.1MPa；所述第二金属为Zn、Fe、Mo、Ni、Ga、Co、Pt、Pd、Ag和Cu；含有第二金属前躯体溶液的浓度为5～50mmol/L，第二金属前躯体溶液与分子筛载体的体积比为1:（1～10），浸渍温度为20～95℃，搅拌时间为1～100 h；

对固形物进行后处理：将负载第二金属的沉淀物进行固液分离，然后用去离子水洗涤至Cl^-未检出，最后将滤饼进行干燥和焙烧；其中，干燥过程中干燥温度为80～200℃，干燥时间为0.5～100 h；焙烧过程中焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为0.5～100h，焙烧气氛为空气、氮气、氦气、氩气或氧气。