[发明专利]一种乙醇偶联制备丁二烯的催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种乙醇偶联制备丁二烯的催化剂，其特征在于，所述乙醇偶联制备丁二烯的催化剂为过渡金属修饰的稀土磷酸盐，以重量百分比计所包含的组分：

所述稀土磷酸盐通式为MPO₄，M为Y,La,Ce,Pr,Yb元素中的一种或两种以上组合；

所述过渡金属选自Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Pd、Rh、Ru、Pt、Ir中的一种或两种以上组合，负载量为稀土磷酸盐重量的0.01～50wt％。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述过渡金属采用硝酸盐、氯化物、乙酰丙盐、硫酸盐或醋酸盐作为前驱体。

3.一种乙醇偶联制备丁二烯的催化剂制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)配制过渡金属盐水溶液和过渡金属盐醇溶液；

(2)以步骤(1)配制的过渡金属盐水溶液和/或过渡金属盐醇溶液，等体积浸渍稀土磷酸盐；浸渍完后室温静置0.5～2h；

(3)将步骤(2)静置后的混合物于50℃烘箱放置干燥8～20h；

(4)将步骤(3)干燥后的产物于200～500℃经氧化性气氛焙烧，然后在300～700℃氢气气氛还原0.5～8h，即得到过渡金属修饰的稀土磷酸盐催化剂。

4.根据权利要求3所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述氢气气氛为10vol％H₂/N₂。

5.根据权利要求3或4所述的催化剂制备方法，其特征在于，所述的氢气气氛还原1～2h。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的过渡金属盐水溶液浓度为0.08～1.0g·mL^-1，过渡金属盐醇溶液浓度为0.08～0.3g·mL^-1；醇溶剂选择甲醇和/或乙醇。

7.一种乙醇偶联制备丁二烯的方法，其特征在于，在反应温度200～500℃，反应压力1～50atm条件下，通过载气将乙醇原料通入载有催化剂的反应器中，反应气流量20～200mL·min^-1，直接催化乙醇转化生成丁二烯。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反应温度为350～400℃，反应压力为常压，反应气流量为30mL·min^-1。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，反应质量空速为0.01～5h^-1。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述载气为氮气、氩气、氦气。