[发明专利]催化精馏制备混丁醇的绿色方法

权利要求书

1.一种催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：以正丁醛、异丁醛和氢气为原料，将金属合金纳米催化剂和助催化剂填充在催化精馏塔中，原料经混合预热后进入催化精馏塔中进行催化反应，反应产物从催化精馏塔塔釜采出，得到高纯度混丁醇。

2.根据权利要求1所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：助催化剂为碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁、氢氧化钠或氢氧化镁，助催化剂为金属合金纳米催化剂和助催化剂总质量的0.1％-0.11％，金属合金纳米催化剂为所有原料总质量的0.001-10％。

3.根据权利要求1所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：正丁醛、异丁醛和氢气的摩尔比为1-2：0.1-0.2：2-4。

4.根据权利要求1所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：金属合金纳米催化剂的制备方法如下：将电荷补偿剂溶解在去离子水中，持续搅拌，得到母液A；向母液A中加入铝源，搅拌至溶液变澄清，得到母液B；向母液A中加入硅源，搅拌至溶液变澄清，得到母液C；将母液C倒入母液B中，生成稠状凝胶，搅拌均匀得到硅铝凝胶；将生成的硅铝凝胶晶化，冷却，干燥，得到催化剂载体A型沸石分子筛；将催化剂载体A型沸石分子筛加入硝酸钯的盐酸溶液中，超声使其完全溶解，干燥、焙烧，得到所述的金属合金纳米催化剂。

5.根据权利要求4所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：金属合金纳米催化剂的制备方法如下：

(1)将电荷补偿剂氢氧化钠溶解在去离子水中，持续搅拌10-20min，直至完全溶解，得到母液A；向母液A中加入铝源铝酸钠，继续搅拌10-20min至溶液澄清，得到母液B；向母液A中加入硅源偏硅酸钠，继续搅拌10-20min至溶液澄清，得到母液C；将母液C倒入母液B中，生成稠状凝胶，搅拌均匀得到硅铝凝胶；

(2)将生成的硅铝凝胶置于密封釜中，放置于烘箱中晶化；冷却后用去离子水过滤洗涤至pH<9；将滤饼干燥过夜，即得到催化剂载体A型沸石分子筛；

(3)将硝酸钯晶体溶于盐酸溶液中，置于超声清洗机超声10-20min，使其完全溶解，得到硝酸钯的盐酸溶液；

(4)将步骤(2)得到的催化剂载体A型沸石分子筛加入到步骤(3)得到的硝酸钯的盐酸溶液中，置于超声清洗机超声，使其完全溶解；之后继续干燥、焙烧，得到所述的金属合金纳米催化剂。

6.根据权利要求5所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：步骤(1)中电荷补偿剂氢氧化钠、去离子水、铝源铝酸钠、硅源偏硅酸钠的摩尔比为0.5-1：5-6：1.05：1-2；步骤(3)中盐酸溶液的浓度为15％-35％；盐酸溶液与硝酸钯的摩尔比为1.9-2.1：1。

7.根据权利要求5所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：步骤(2)中晶化温度为60-100℃，晶化时间为3-4h；步骤(4)中焙烧温度为400-500℃。

8.根据权利要求1-7任一所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：催化精馏塔的回流比为0.5-1.0。

9.根据权利要求1-7任一所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：催化精馏塔的底部温度为60-120℃；催化精馏塔的顶部温度为30-70℃。

10.根据权利要求9所述的催化精馏制备混丁醇的绿色方法，其特征在于：催化精馏塔的顶部的绝对压力为0.04-0.20MPa；底部的绝对压力为0.1-1.0MPa。