[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

说明书

一种用金负载的沸石分子筛催化剂进行甲醇羰基化反应制备乙酸甲酯方法。将纳米金负载于高硅沸石上时，金可与高硅沸石中的硅羟基发生强相互作用。可制得具有金属活性和酸性的双功能催化剂。所说的分子筛指钛硅沸石分子筛，高硅沸石分子筛，在负压条件下用沉积沉淀法制备负载金催化剂有利于净化分子筛内外表面和孔道，使Au易于进入分子筛孔道内，达到高分散负载金沸石分子筛催化剂。通过此方法制备的负载型金催化剂用于甲醇羰基化反应时，具有甲醇羰基化所需的强酸中心和金属活性中心，可使甲醇在金属和酸的双功能作用下反应生成乙酸甲酯和甲酸甲酯。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种负载型纳米金催化剂在甲醇羰基化反应中的应用。

背景技术

甲醇是石化工业的重要原料之一，它的来源主要有是，煤气化、煤液化副产甲醇和石油化工复产甲醇等。乙酸甲酯异构化具有广泛的用途。例如，纺织行业、香料和医药行业等 ,并且它是一种有机原料的中间体 ,下游产品主要有醋酸、醋酐、丙烯酸甲酯和醋酸乙烯酯、乙酰胺等。乙酸甲酯近年来常用作萃取溶剂 ,可有效除去咖啡和茶叶等的苦涩味 ,在食品加工行业的应用越来越广泛。随着绿色化学的提出和发展 ,乙酸甲酯的合成工艺不断得以改善。甲醇羰化合成醋酸采用 RhCl₃•3H₂O 添加 CH₃I、I₂ 或 HI 为助催化剂。然而,由于此工艺采用碘化物作为促进剂 ,进行甲醇均相羰基化合成 , 该法存在产物与催化剂分离复杂和贵金属流失严重和铑昂贵与紧缺的问题。在对镍基负载型催化剂的研究中人们发现，La₂O₃ 的作用最为突出。 米纳切夫等人的研究结果认为，负载Ni的La₂O₃ 催化剂对甲醇羰基化有一定活性；Inui等指出活性炭负载 Ni-La₂O₃ 或 Ni-La₂O₃-Ru 复合催化剂比单一的镍催化剂容易吸附 CO，从而能提高其羰基化活性。现如今对甲醇羰基化反应的催化剂研究用铑，铱等催化剂比较多，但负载金的沸石分子筛催化剂用于甲醇羰基化的研究鲜有报道。

以下专利披露了甲醇转化为乙酸甲酯催化剂。

专利CN1117620C（2003）披露了甲醇羰基化反应铑锂双金属多相催化剂及其制法。其特征是：以铑锂双金属多相催化剂进行甲醇羰基化反应, 采用浸渍法制备催化剂。

专利CN1349855A（2002）披露了均相甲醇羰基化反应双金属催化剂及其制法。其特征是：以顺二羰基铑及锂的双金属催化剂，采用硫酸存在下浸渍法制备催化剂。

专利CN1370095A(2002)披露了一种第5族金属助催化的铱羰基化催化剂。其特征是：所述催化剂包含铱和钒，铌，它们相应的盐及其混合物的第二种金属。其中所述铱和所有第二种金属与固体催化剂载体材料缔合在一起。它是以活性炭为载体。

专利CN1270990A(2000)披露了第四组金属为助剂的铱羰基化催化剂。其特征是：所述催化剂包含有铱和钛，锆，它们相应的盐及其混合物为第二种金属。其中所述铱和所有第二种金属与固体催化剂载体材料缔合在一起。它是以活性炭为载体。

专利CN1380141A（2002）披露了一种均相羰基化反应催化剂。其特征是：以有机金属锂为配位体与羰基铑形成正方面的螯合型顺二羰基铑配合物为催化剂。

专利CN1555353A(2004)披露了一种采用金催化剂的气相羰基化工艺。其特征是：采用含有固体载体材料缔合的金固体载体催化剂。

专利CN1556783A(2001)披露了一种使用铱-金共催化剂的气相羰基化方法。其特征是：一种采用含有固体载体材料缔合的有效催化量的金固体载体催化剂。

专利CN1491199A(2004)披露了低能量羰基化方法。其特征是：羰基化反应采用铑催化体系。