[发明专利]一种醋酸甲酯加氢的掺杂型硅酸铜纳米管催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种醋酸甲酯加氢的掺杂型硅酸铜纳米管催化剂，其特征在于：包括载体、主催化剂和助催化剂，所述载体为二氧化硅，主催化剂为Cu的氧化物，助催化剂为金属X的氧化物，所述金属X为碱土金属Sr；所述主催化剂占载体质量的30-40%，所述助催化剂占载体质量的0.5-10%；

所述催化剂是通过以下方法制备得到的：

（1）将硝酸铜、氯化铵加入水中配置成水溶液，硝酸铜与氯化铵摩尔比为1:（4-6），向其中滴加氨水至溶液pH为9-12，室温下搅拌0.5-1h，形成蓝色悬浊液；

（2）向所述蓝色悬浊液中加入硅溶胶，在室温下搅拌1-3h，形成蓝色胶体溶液；

（3）在180-250℃下水热晶化24-48h；

（4）冷却后，过滤，将固体沉淀物洗涤至滤液的pH为中性，真空干燥，得到层状硅酸铜催化剂粉末；

（5）将所述层状硅酸铜催化剂粉末加入到金属X的硝酸盐水溶液中，搅拌2-6h后，通过旋转蒸发浸渍，得到改性催化剂前驱体；

（6）将所述改性催化剂前驱体真空干燥，然后在空气气氛下焙烧；

（7）压片、破碎、筛分。

2.根据权利要求1所述醋酸甲酯加氢的掺杂型硅酸铜纳米管催化剂，其特征在于：所述催化剂的比表面积为300-450m²/g，孔容为0.7-1.5cm³/g，平均孔径为9.0-11.5nm。

3.权利要求1-2任一项所述催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将硝酸铜、氯化铵加入水中配置成水溶液，硝酸铜与氯化铵摩尔比为1:（4-6），向其中滴加氨水至溶液pH为9-12，室温下搅拌0.5-1h，形成蓝色悬浊液；

（2）向所述蓝色悬浊液中加入硅溶胶，在室温下搅拌1-3h，形成蓝色胶体溶液；

（3）在180-250℃下水热晶化24-48h；

（4）冷却后，过滤，将固体沉淀物洗涤至滤液的pH为中性，真空干燥，得到层状硅酸铜催化剂粉末；

（5）将所述层状硅酸铜催化剂粉末加入到金属X的硝酸盐水溶液中，搅拌2-6h后，通过旋转蒸发浸渍，得到改性催化剂前驱体；

（6）将所述改性催化剂前驱体真空干燥，然后在空气气氛下焙烧；

（7）压片、破碎、筛分。

4.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述旋转蒸发的条件为在旋转蒸发仪中在80-100℃下保持0.5-3 h。

5.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述真空干燥的条件为在60-80℃下真空干燥12-24h；步骤（6）所述真空干燥的条件为在80-100℃下真空干燥12-24h。

6.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述焙烧的条件为：焙烧温度400-550℃，焙烧时间3-6h。

7.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述筛分过20-40目筛。

8.权利要求1-2任一项所述催化剂的应用，所述应用为将所述催化剂用于醋酸甲酯加氢制备乙醇，制备方法具体如下：

（一）采用固定床反应器，装填所述催化剂，在氢气流量100-250mL/min、300-350℃、常压下还原处理3-6h；

（二）醋酸甲酯经过气化后，由氢气载入进行反应，调节氢气流量，维持醋酸甲酯的液相空速为0.5-2.5h^-1，H₂与醋酸甲酯摩尔比为（10-20）:1；

（三）在180-250℃、压力为2-5MPa下反应，气液分离，收集液相产物。