[发明专利]一种含铂和\或钯负载型催化剂的制备方法及催化剂和甘油氢解方法

说明书

本发明公开了一种含铂和\或钯负载型催化剂制备方法、由该方法得到的催化剂及催化甘油氢解反应方法，所述方法包括下述步骤：(1)配制含有含铂和\或钯化合物的第一组分、含碱金属和\或碱土金属元素化合物的第二组分和含第VIB和/或VIIB族金属元素化合物第三组分的混合溶液，在一定条件下反应，得到胶体溶液；(2)将载体分散于溶剂中，得到含载体的悬浊液；(3)将步骤(1)的胶体溶液与步骤(2)的悬浊液混合，然后经干燥和可选的焙烧，得到所述含铂和\或钯负载型催化剂。与现有技术制备的相同贵金属含量的催化剂相比，本发明的含铂和\或钯负载型催化剂用于催化甘油氢解反应时，具有更高的催化甘油氢解反应活性和1,3‑丙二醇选择性。

技术领域

本发明涉及一种贵金属负载型催化剂的制备方法，更具体的，涉及到一种含铂和\或钯负载型催化剂的制备方法和由该方法得到的催化剂及催化甘油氢解反应的方法。

背景技术

1,3-丙二醇是生产可降解聚酯对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等的重要原料，需求量不断增长；而且，作为一种重要的化工原料，还可用于溶剂、乳化剂、医药、化妆品和有机合成中。目前，工业生产1,3-丙二醇主要采用环氧乙烷羰基化法和丙烯醛水合氢化法，这两种工艺路线的原料都来自石油。随着石油资源的不断枯竭，寻找生产1,3-丙二醇的非石油路线具有重要意义。甘油是生物柴油生产过程中的计量比副产物(约10％)，随着生物柴油的大量需求与规模化生产，副产物甘油的产量也大幅增加。这使得使甘油成为生产1,3-丙二醇的理想原料，而且也能降低生物柴油的生产成本。

CN102372602B公开了一种甘油加氢制1,3-丙二醇的方法，即采用连续流动固定床反应器和Pt/WO₃/TiO₂-SiO₂催化剂，甘油与溶剂混合后连续送入反应器，在流动的氢气气氛下与装填在反应器中的催化剂接触并进行反应。从反应器出口出来的未反应的甘油、氢气和溶剂在与产品分离后循环使用。与现有的技术相比，按该发明提供的方法，可以有更高的1,3-丙二醇收率。

CN102728380A公开了一种甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化剂，具体地说是一种介孔氧化钨担载的铂基催化剂的制备和应用。以介孔氧化钨为载体，活性组分金属铂或其他贵金属高分散于载体表面，其中活性组分的理论含量为载体质量的0.1-40％。催化剂具有选择性好、活性高的特点，它能够在120-300℃、0.1-15MPa氢气压力的水热条件下实现甘油氢解高选择制备1,3-丙二醇。

CN101747150A公开了一种以甘油为原料，通过甘油的气相氢解制备1,3-丙二醇的方法，该方法包括在金属-酸双功能催化剂存在下使甘油气相氢解制备1,3-丙二醇。所述的金属-酸双功能催化剂包含负载于载体上的下述组分：(a)一种固体酸性活性成分和(b)具有加氢活性的金属组分(铜、镍或者钴中的一种)，并可任选的加入(c)金属助剂组分(铁、锌、锡、锰和铬中的一种或多种)。

醇热还原法过程使用醇(一般为多元醇)为还原剂和溶剂，而且大多不使用稳定剂，制备的催化剂颗粒分散度高、粒径分布均匀可控，且成本低廉、操作简单。Wang报道了一种不使用稳定剂情况下，采用醇热还原法在有机介质中制备稳定的Pt、Rh、Ru等单金属纳米粒子的方法(Chemistry ofMaterials,2000,12(6):1622-1627)。

综合已有公开文献的研究进展，甘油氢解生成1,3-丙二醇的选择性主要取决于两方面，一是催化剂所选金属及助剂的本征性质，二是反应条件尤其是溶液的酸碱性及溶剂效应。虽然已有较多文献报道，但是，该反应的催化剂甘油氢解活性和选择性仍有很大改善和提高的余地。上述公开的用于甘油氢解生成1,3-丙二醇的含铂和\或钯负载型催化剂基本都是通过常规浸渍法、共浸渍法、或分步浸渍法得到，然而，醇热还原法这一近年来所发展的新型制备高分散纳米金属催化剂的重要方法在适用于甘油氢解反应的催化剂领域鲜见报道。

发明内容