[发明专利]用于草酸酯加氢制乙二醇的规整结构催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于草酸酯加氢制乙二醇规整结构催化剂，包括载体、助剂和活性组分，其特征在于它是以陶瓷蜂窝或金属蜂窝为载体，其重量占催化剂总重量的30-90％，以主族元素Al、Si、碱土金属Ba、Ca、副族金属Ti、Zr、Fe、Zn、Mn、V和稀土金属La、Ce中的一种或几种元素的氧化物为助剂MO_x，其重量为蜂窝载体重量的5-60％；以Cu为催化剂的主要活性组分，其重量为蜂窝载体重量1-25％；活性组分铜和助剂MO_x以涂层的形式担载于蜂窝载体上，涂层总重量为蜂窝载体重量的10-60％，Cu占涂层中总重量的10-40％；MO_x中，x＝1-5。

2.按照权利要求1所述的规整结构催化剂，其特征在于所述的蜂窝载体的重量占催化剂总重量的40-80％。

3.按照权利要求1所述的规整结构催化剂，其特征在于所述的蜂窝载体的孔道数量为50～1200孔/平方英寸。

4.一种权利要求1所述的规整结构催化剂的制备方法，其特征在于包括的步骤：

1)选用铜的一种可溶性前躯体加水溶解配制摩尔浓度为0.2-2M的溶液A；

2)选用可溶性的碳酸盐、碳酸氢盐、碱金属的氢氧化物、氨水或尿素中的一种或多种作为沉淀剂加入溶液A中溶解并混合均匀；

3)将助剂MO_x的前躯体加入到溶液A中，搅拌混合2-12小时后，升高料液温度到50-100℃使铜及各助剂沉淀，当液相PH值低于6-7时，停止加热并将沉淀过滤、洗涤、干燥、焙烧后形成催化剂原粉B；

4)将部分催化剂原粉B压片或挤条造粒后筛分至10-200目的颗粒催化剂C，然后将催化剂原粉B、造粒后的颗粒催化剂C、粘合剂和水的混合物料充分机械混合后得到催化剂的浆料D待用，催化剂原粉B、造粒后的颗粒催化剂C、粘合剂和水的质量比为：0.01-0.6∶0.01-0.8∶0.03-0.2∶1。

5)使用浸涂法将上述催化剂浆料D涂覆在陶瓷蜂窝或金属蜂窝载体上，60-140℃干燥2-24小时并焙烧后，形成负载铜的规整结构催化剂E；此步骤可以重复进行直至达到设计负载量；焙烧温度为200-600℃，焙烧时间为1-10小时。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述的铜的前躯体为相应的硝酸盐、氯化物或乙酸盐等，优选Cu(NO₃)₂·5H₂O。

6.按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述的粘合剂选自无机粘合剂水玻璃、硅溶胶、氧化铝、硅胶粉或有机粘合剂PEG4000、PEG10000、羧甲基纤维素、田菁粉、乙酸、草酸中的一种或多种。

7.按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述催化剂浆料D的制备方法可以是常规的机械搅拌混合法或湿式球磨混合法，催化剂原粉B、造粒后的颗粒催化剂C、粘合剂和水的质量比为：0.01-0.6∶0.01-0.8∶0.03-0.1∶1。

8.按照权利要求4所述的方法，其特征在于所述浆料的混合时间为0.5-24小时，机械搅拌或球磨转速为50-600转/分钟。

9.按照权利要求4所述的方法，其特征在于其中草酸酯可以是草酸二甲酯或草酸二乙酯。

10.权利要求1所述的规整结构催化剂用于草酸酯加氢制乙二醇反应的应用方法，其特征在于包括的步骤：

将制备好的规整结构催化剂放入固定床反应器中，使用5-20％H₂/N₂气氛中进行还原，还原温度250-450℃，还原时间2-20小时。还原结束后，以纯氢通入系统，控制反应温度到190-260℃，控制压力1.0-5.0MPa，10-25wt.％草酸二甲酯的甲醇溶液、液相草酸二甲酯或草酸二乙酯经过汽化室汽化并预热后进入反应器反应，草酸酯体积空速为0.2-1.5g.ml^-1.h^-1，氢酯比为30-200。