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专利号: 2015110299391
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种乙酸加氢制乙醇的方法,其特征在于所述方法为:在温度250~400℃、压力0.5~10.0MPa、质量空速0.2~8.0小时-1、氢气与乙酸进料物质的量之比1:1~20:1的条件下,将乙酸和氢气混合,与负载型过渡金属碳化物催化剂接触进行加氢反应,获得乙醇;催化剂失活后再生,循环利用;

所述的负载型过渡金属碳化物催化剂以过渡金属碳化物为活性组分,以氧化硅或氧化铝为载体,所述过渡金属碳化物质量负载量为1%~20%;

所述过渡金属碳化物是碳化镍、碳化钼、碳化钴、碳化钨中的一种或两种以上混合物;

所述氧化铝为γ-Al2O3;所述氧化硅为多孔硅胶;

所述负载型过渡金属碳化物催化剂采用下列方法之一制备:

(1)采用等体积浸渍方法制备:由过渡金属与蒸馏水制作浸渍溶液,在室温下用浸渍溶液对载体进行搅拌浸渍,室温静置3~24h,在60~100℃温度下干燥3~24h;以1~10℃/min速率程序升温到400℃~700℃,焙烧1~10h,获得催化剂前驱体;然后,将催化剂前驱体装入管式反应器中,以正戊烷作为碳源,通入氢气,在压力0.1~5.0MPa、正戊烷质量空速0.2~2.0h-1、氢气与正戊烷体积比100~1000:1条件下,以1~10℃/min速率从100℃程序升温到500℃~750℃,恒温1~10h,得到负载型过渡金属碳化物催化剂;所述浸渍溶液中过渡金属浓度为1.0×10-5~9.0×10-3mol/mL,所述浸渍溶液体积用量以载体质量计为0.5~

5.5mL/g;

(2)采用络合浸渍方制备:由过渡金属、柠檬酸和蒸馏水制备浸渍溶液,在室温下用浸渍溶液对载体进行搅拌浸渍,室温静置3~24h,在60~100℃温度下干燥3~24h;以1~10℃/min速率程序升温到400℃~700℃,焙烧1~10h,获得催化剂前驱体;然后,将催化剂前驱体装入管式反应器中,以正戊烷作为碳源,通入氢气,在压力0.1~5.0MPa、正戊烷质量空速0.2~2.0h-1、氢气与正戊烷体积比100~1000:1条件下,以1~10℃/min速率从100℃程序升温到500℃~750℃,恒温1~10h,得到负载型过渡金属碳化物催化剂;所述浸渍溶液中柠檬酸与过渡金属的物质的量之比为1:1~4:1,所述浸渍溶液中过渡金属浓度为1.0×10-5~

9.0×10-3mol/mL,所述浸渍溶液体积用量以载体质量计为0.5~5.5mL/g;

(3)采用超声浸渍方法制备:由过渡金属与蒸馏水制备浸渍溶液,在室温下用浸渍溶液对载体进行搅拌浸渍,加完浸渍溶液后,在室温、超声功率30~100W条件下超声处理10~

60min;室温静置3~24h,在60~100℃温度下干燥3~24h;以1~10℃/min速率程序升温到

400℃~700℃,焙烧1~10h,获得催化剂前驱体;然后,将催化剂前驱体装入管式反应器中,以正戊烷作为碳源,通入氢气,在压力0.1~5.0MPa、正戊烷质量空速0.2~2.0h-1、氢气与正戊烷体积比100~1000:1条件下,以1~10℃/min速率从100℃程序升温到500℃~750℃,恒温1~10h,进行催化剂前驱体碳化处理,得到负载型过渡金属碳化物催化剂;所述浸渍溶液-5 -3中过渡金属浓度为1.0×10 ~9.0×10 mol/mL,所述浸渍溶液体积用量以载体质量计为

0.5~5.5mL/g;

所述的过渡金属均来源于硝酸镍、钼酸铵、偏钨酸铵、硝酸钴中的一种或两种以上的混合。

2.如权利要求1所述乙酸加氢制乙醇的方法,其特征在于所述加氢反应条件为温度280~380℃、压力0.5~5.0MPa,进料质量空速0.5~5.0小时-1、氢气与乙酸进料摩尔比2:1~

10:1。

3.如权利要求1所述乙酸加氢制乙醇的方法,其特征在于所述过渡金属碳化物质量负载量为5%~15%。

4.如权利要求1所述乙酸加氢制乙醇的方法,其特征在于所述的负载型过渡金属碳化物催化剂的再生方法是停止进乙酸原料,继续通入氢气,在温度300℃~600℃、压力0.8~

6.0MPa、氢气体积空速为100~1000h-1条件下对失活催化剂进行反应器内加氢再生3~24h。

5.如权利要求1所述乙酸加氢制乙醇的方法,其特征在于所述的反应是在两个或两个以上串联或并联的反应器内进行,各反应器内装填相同或不同的催化剂。