[发明专利]用于乙酸乙酯加氢脱氧的负载型介孔Ni催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种乙酸乙酯加氢脱氧催化剂，具体涉及一种用于乙酸乙酯加氢脱氧的负载 型介孔Ni催化剂及其制备方法。

背景技术

乙酸乙酯，应用最广的脂肪酸酯之一，目前生产乙酸乙酯的方法很多，比如：直接酯化 法、乙醛缩合法、乙烯加成法和乙醇脱氢法等，而且生产技术成熟，产品纯度高。国内生产 能力年均增长率在14％左右，产量年均增长率在10％左右，导致供大于求的局面出现，如何 解决产能过剩问题已值得我们深思。随着制氢工业的蓬勃发展，世界各国的氢气制取技术和 氢气储存技术已相当成熟，如：电解水制氢技术、太阳能制氢技术和污泥发酵制氢技术等， 随着工业化水平的逐步提高，氢气来源越来越丰富的情况下，通过对乙酸乙酯加氢脱氧制备 烷烃的措施成为可行之选，且还未见报道，这对有效解决乙酸乙酯和氢气产能过剩问题有很 大的帮助，而制备的烷烃类化合物在石油化工行业具有举足轻重的地位，比如乙烷，烷烃同 系列中第二个成员，为最简单的含碳-碳单键的烃，是有机合成中重要的原料气，在合成氯乙 烷、环氧乙烷和氯乙烯等重要化学中间体中发挥了不可磨灭的作用。同时乙烷还被用作天然 气的添加剂，有效改变天然气的热值，使其完全燃烧产生更大的热值。如果以发热量计算， 理论上使用乙烷代替天然气作为燃料成本更低。乙烷作为裂解原料气也发挥着重要的作用， 世界各国都在大力新建乙烷裂解装置，世界石化产业为此发生着巨大的变化。

而相关的核心问题仍然是催化剂的设计，目前在加氢催化剂的设计中大多数采用贵金属 如Pt、Ru和Pd等作为催化剂的活性组分，由于其具有高的催化活性，使用寿命长和良好的 抗毒性能等优点，引起了广大科研工作者的极大兴趣。贵金属催化剂虽然具有很多优点，但 由于其昂贵的市场售价和目标产物低选择性阻碍了其发展。随着过渡金属的催化性能不断被 开发，人们也对过渡金属产生了新的认识，由于它们在价格和产量上的巨大优势，使得应用 前景乐观。常规的金属催化剂存在比表面积小、孔隙不发达和孔径分布无规律等缺点，导致 金属的催化潜能没有完全被发掘，随着硅基材料的巨大发展，各种孔道结构的材料陆续被开 发，比如：KIT-6、SBA-15和SBA-16等，它们为负载型催化剂提供了无可比拟的条件，使 其具有超大的比表面积以及高分散度，成为近年来科研工作者的重点研究方向。因此，开展 负载型催化剂的合成与乙酸乙酯加氢脱氧性能的研究，不仅对负载型催化剂的合成和应用具 有重要的应用价值和科学意义，对脂肪酸酯加氢脱氧制备烷烃也具有重要的意义。

本发明主要是采用浸渍法，改变Ni的负载量，从而制备出对乙酸乙酯加氢脱氧制备乙烷 的高性能催化剂，使其在较低温度下实现乙酸乙酯的完全转化，同时选择性达到95％以上。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于乙酸乙酯加氢脱氧的负载型介孔Ni催化剂及 其制备方法，该催化剂成本低廉且具有良好的催化加氢活性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

1、一种用于乙酸乙酯加氢脱氧的负载型介孔Ni催化剂，所述催化剂活性组分为金属Ni， 载体为SiO₂或白炭黑。

优选的，所述载体为具有介孔结构的SiO₂。

更优选的，所述具有介孔结构的SiO₂为介孔KIT-6。

优选的，所述催化剂中金属Ni的负载量为10～35％。

更优选的，所述催化剂中金属Ni的负载量为15～30％。

2、一种制备所述介孔Ni催化剂的制备方法，具体步骤如下：

将Ni(NO₃)₂·6H₂O溶于蒸馏水中，滴加1-2滴硝酸，将其置于磁力搅拌器上搅拌均匀后， 再加入载体材料并搅拌均匀，然后在50-60℃恒温水浴锅中搅拌，直至水分完全蒸发，得原料， 所得原料于50-60℃温度下恒温干燥10-15h后，550℃～600℃温度下焙烧3-4h制得介孔Ni催 化剂。

优选的，通过控制Ni(NO₃)₂·6H₂O与载体比值，制备成金属Ni的不同负载量的催化剂。