[发明专利]一种负载型加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种负载型加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：S1)配制金属盐溶液A，所述溶液A中含有银离子和/或钯离子；配制载体溶液B；S2)将金属盐溶液A、载体溶液B和沉淀剂溶液混合，得到催化剂前驱体浆料；S3)将上述催化剂前驱体浆料经喷射瞬间热解法蒸发；S4)将蒸发后的物料进行热空气微球化处理，得到负载型加氢催化剂。本发明引入瞬间热解法，获得了高分散性活性组分的催化剂，在较高选择性基础上，有效提升了催化剂低温高活性，在较低反应温度下草酸二甲酯的转化率大于99％，展现出优异的催化性能和稳定性。本发明通过对催化剂制备工艺的改进，有效提高了活性组分的利用率，降低了生产成本，有利于催化剂工业化推广。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种负载型加氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

乙醇酸甲酯(HOCH₂COOCH₃，MG)因其分子结构中同时含有α-H、羟基和酯基而同时兼具有醇和酯的化学性质。乙醇酸甲酯发生催化加氢可合成乙二醇和乙醇、水解可生成乙醇酸、氧化可生成乙醛酸甲酯、羰基化反应可制备丙二酸二甲酯、氨解可生产甘氨酸。作为一种重要的药物合成和有机合成中间体，乙醇酸甲酯被广泛应用于化工、饲料、农药、医药、染料和香料等多种领域。

随着我国煤经合成气制乙二醇技术的大规模工业化应用，研究人员进一步开发了煤制乙醇酸甲酯技术；通过进一步将MG直接聚合(或将MG水解结晶得到乙醇酸(GA)再聚合)，用于制备可生物降解材料聚乙醇酸(PGA)。聚乙醇酸(PGA)是一种具有良好市场前景的可降解塑料，具有优异的降解性能、生物相容性能和气液阻隔性等。在限塑令实施的国家和地区具有很大的需求空间和市场潜力。

现阶段工业上乙醇酸甲酯的生产方法主要采用氯乙酸法，首先将氯乙酸与氢氧化钠混合发生水解反应，然后除去生成的氯化钠得到乙醇酸粗品。在催化剂的作用下加入甲醇通过酯化反应得到乙醇酸甲酯。该方法生产工艺长，能耗高，生产过程污染严重，废水难以处理。目前的煤经合成气经草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯技术相对传统的氯乙酸法更经济、更环保。该方法随着国内草酸二甲酯工业装置的大规模建成投产，生产成本将大幅度降低，市场开发前景乐观。

现阶段草酸二甲酯气相加氢制乙醇酸甲酯反应催化剂的合成方法主要包括蒸氨法、沉积沉淀法和浸渍法等常规的制备方法。但是传统的催化剂制备方法存在活性组分分散性差、表现出催化剂颜色不均一的问题，导致活性组分的利用率低，生产成本高，易烧结导致稳定性差的问题，不利于催化剂工业生产。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种负载型加氢催化剂及其制备方法和应用，制备的催化剂活性组分具有较高的分散性。

为实现上述目的，本发明提供了一种负载型加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1)配制金属盐溶液A，所述溶液A中含有银离子和/或钯离子；

配制载体溶液B；

S2)将金属盐溶液A、载体溶液B和沉淀剂溶液混合，得到催化剂前驱体浆料；

S3)将上述催化剂前驱体浆料经喷射瞬间热解法蒸发；

S4)将蒸发后的物料进行热空气微球化处理，得到负载型加氢催化剂。

可选的，所述金属盐溶液A中，银离子和/或钯离子的总浓度为0.01～5mol/L，进一步优选为0.05～1mol/L。

当体系中同时含有银离子和钯离子时，银离子和钯离子的摩尔比优选为5～50:1，更优选为10～45:1。

提供所述银离子的化合物可以选自硝酸银、醋酸银等水溶性含银化合物的一种或多种。

提供所述钯离子的化合物可以选自硝酸钯、氯化钯或醋酸钯等水溶性含钯化合物的一种或多种。