[发明专利]一种硅粉直接制备草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化剂的制备方法

说明书

一种硅粉直接制备草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化剂的制备方法，所述催化剂主活性成分为Cu，载体为SiO₂，助剂为Ni、Zn、Ce、La、Mg、Cr、Co、B的任一种或两种以上；所述催化剂的制备方法采用蒸氨法，硅源采用硅粉，然后加入NaOH，生成水玻璃，再加入NH₄Cl，由NH₄Cl和水玻璃反应生成NH₃，NH₃遇水形成蒸氨法所需的氨。该催化剂制备方法简单，环境污染小，成本低，增强了催化剂的活性和寿命，产品中乙二醇选择性明显提高，同时大大降低了催化剂制备成本。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，涉及一种硅粉直接制备草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化剂的制备方法。

背景技术

乙二醇是一种重要的化工原料，其制备也是煤化工的一个重要发展方向。乙二醇主要用于制聚酯涤纶、聚酯树脂、吸湿剂、增塑剂、表面活性剂、合成纤维、化妆品和炸药，并用作染料、油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂、气体脱水剂、制造树脂，也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂等。其制备方法有氯乙醇法、环氧乙烷水合法、乙烯直接水合法和甲醛法等，目前最常用的方法是CO与亚硝酸甲酯偶联合成草酸二甲酯，草酸二甲酯再催化加氢生成乙二醇，该技术在国内发展较快，其中草酸二甲酯所用加氢生成乙二醇催化剂活性组分为Cu，载体为SiO₂。

上个世纪90年代草酸二甲酯加氢催化剂主要为以Cr₂O₃助剂的铜基催化剂，尽管该催化剂显示了很好的催化性能，但是由于痕量铬的存在就会造成环境污染问题，极大的限制了铜铬催化剂的应用。近年来，有报道显示以SiO₂和一些介孔材料等高比表面积氧化物为载体制备的铜基负载型催化剂在草酸酯加氢合成乙二醇中显示了良好的催化性能，宇部兴产与UCC联合开发了Cu-Si系催化剂（US 4585890）草酸二乙酯转化率为100%，乙二醇收率为97.2%。草酸二甲酯加氢制乙二醇催化剂包括共沉淀型催化剂、沉积-沉淀型催化剂、浸渍型催化剂、非晶态合金催化剂以及均相催化剂。

中国专利CN102716744B所涉及的草酸二甲酯加氢制备乙二醇催化剂以金属铜为活性组分，以正硅酸乙酯为硅源，在以乙醇作为共溶剂的条件下，通过对用溶胶凝胶法制备的铜硅催化剂进行蒸氨后处理，但正硅酸乙酯价格昂贵，催化剂制备成本较高。

中国专利CN101927200B 所涉及一种草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化剂，以二氧化硅材料为载体，金属铜为主活性组分，该催化剂采用快速燃烧法制得，助剂为Ag、Zn、Mg、Fe、Co、Zr、Ce 中的任意一种，但采用硅凝胶作为硅源，制备成本较高，且快速燃烧法，温度为 573～1073K，能耗较大，增加了催化剂的制备成本。

中国专利CN102319581B所涉及一种草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化剂，含活性组分为铜、催化剂助剂和催化剂载体，助剂为 ZnO、K₂O、MgO、Cr₂O₃、 NiO、Co₂O₃、ZrO₂、Mo₂O₃的一种或几种，催化剂载体为SBA-15、MCM-41、MCM-48、FDU-1中的一种或几种，采用浸渍法制得，但载体价格稍贵，制备过程麻烦且成本高。

由此可知，现有技术中草酸二甲酯加氢制备乙二醇的催化剂的制备均存在一定的问题，亟需改进。

发明内容

本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种硅粉直接制备草酸二甲酯加氢合成乙二醇催化剂的制备方法。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：