[发明专利]一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂，所述催化剂由载体及分散负载在所述载体上的活性组分组成，所述活性组分含量为10～30wt%，所述载体含量为70～90wt%；所述活性组分由第一活性组分和第二活性组分组成，所述第一活性组分为贵金属，所述第二活性组分为非贵金属；所述载体为镧掺杂的SiO₂/Al₂O₃载体；所述载体为介孔结构，其孔径大小为10～50nm。本发明的催化剂不仅具有乙酸乙酯转化率高和乙醇选择性强的优点，而且还具有比表面积大、活性组分载容量高、性能稳定和使用寿命长的优异性能。本发明还公开了一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及加氢催化剂的技术领域，尤其涉及一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

乙醇（结构简式CH₃CH₂OH或C₂H₅OH），俗称酒精；其用途广泛，医疗上常用体积分数为70%~75%的乙醇作消毒剂，也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料，并且还可以作为一种清洁的汽车燃料使用。乙醇为一元醇，其制备方法包括发酵法、乙烯直接水化法和由煤炭或合成气制备；发酵法是指以各种含糖的农产品、农林业副产物为原料，经过水解、发酵，使双糖、多糖转化为乙醇的方法。乙烯水合法由于需要大量消耗乙烯这一重要的化工原料，其应用在一定程度上受到限制。

乙酸乙酯加氢制备乙醇工艺路线受到越来越多的关注，其生产成本与现有制备工艺相比，具有较好的竞争优势，但目前主要技术瓶颈在于催化剂的选用，现有催化剂乙酸乙酯转化率和乙醇选择性相对较高，但是催化剂的自身性能和使用寿命以及催化剂对乙酸乙酯的单位处理能力，都还存在着较大发展空间。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂及其制备方法，以解决现有乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂，其性能低、使用寿命短和乙酸乙酯单位处理能力低等问题，从而进一步提升乙酸乙酯加氢制备乙醇的经济性，降低生产和运营成本，更加利于该工艺路线的大规模推广应用。

本发明还提供一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂的应用，以使乙酸乙酯加氢制备乙醇的工艺过程中，最大程度地发挥催化剂的催化效率，提高乙酸乙酯的转化率和乙醇的选择性。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种乙酸乙酯加氢制备乙醇用催化剂，所述催化剂由载体及分散负载在所述载体上的活性组分组成，所述活性组分含量为10～30wt%，所述载体含量为70～90wt%；所述活性组分由第一活性组分和第二活性组分组成，所述第一活性组分为贵金属，所述第二活性组分为非贵金属；所述载体为镧掺杂的SiO₂/Al₂O₃载体；所述载体为介孔结构，其孔径大小为10～50nm。

本发明载体内部呈现高度有序的三维孔道结构，活性组分载容量高，分散性好，提高了催化剂的质量空速，即提高单位质量活性组分的催化效率；本发明的催化剂载体还具有良好的高热稳定性和水热稳定性，延长了催化剂使用寿命。

本发明的催化剂载体，以SiO₂和Al₂O₃共同做载体，并掺杂有镧杂原子，镧杂原子的存在，延长了氢气在催化剂内部的停留时间，优化了氢气与乙酸乙酯的反应配比，当较小的氢气和乙酸乙酯反应配比时，即可达到较高的催化反应活性；载体的改进，减少了反应过程中氢气的通气量，降低了乙酸乙酯加氢制取乙醇的成本。

作为优选的技术方案，所述贵金属选自第Ⅷ族过渡金属元素中的钌、钯、铂中的至少一种。

作为优选的技术方案，所述非贵金属选自第四周期金属元素中的铁、钴、镍、铜中的至少一种。