[发明专利]一种醇醇缩合反应的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种醇醇缩合反应的催化剂，其特征在于：催化剂组成为M1、Mg、Al、M2混合金属氧化物，催化剂元素摩尔组成为：M1：Mg：Al：M2=1-5：70-80：15-25：1-5，M1为铜、镍、钴或锌中的一种或两种，M2为铁，铈，锆或镧中的一种，（M1+Mg）/(M2+Al)的摩尔比的范围为2-4，将催化剂应用于管式固定床反应器：反应前在还原气氛下以0.5-3℃/min升温至250-330℃，并在此温度下还原3-6 h，还原气体空速为1000-3000 h^-1，还原气氛下降至反应温度200-280℃，通入预热至130～180℃的甲醇、C_nH_（2n+1）OH，其中2≤n≤5的直链伯醇蒸汽和氮气的混合气，反应混合气的摩尔组成为，N₂：甲醇：C_nH_（2n+1）OH直链伯醇=100:30：5～10，反应总空速为1000-3000 h^-1，工作压力为0.1～1.0 MPa，反应产物为C_（n+1）H_{（2（n+1）+1）}OH伯醇。

2.如权利要求1所述的一种醇醇缩合反应的催化剂，其特征在于：所述的还原气氛为含有体积百分比5～10%H₂的氮气混合气、含有体积百分比5～10 %H₂的氩气混合气、含有体积百分比5～10 %CO的氮气混合气或含有体积百分比5～10 %CO的氩气混合气。

3.如权利要求1所述的一种醇醇缩合反应的催化剂，其特征在于：所述C_nH_（2n+1）OH，其中2≤n≤5的直链伯醇为乙醇，正丙醇，正丁醇或正戊醇中的一种。

4.如权利要求1所述的一种醇醇缩合反应的催化剂，其特征在于：当C_nH_（2n+1）OH为乙醇时，产物为正丙醇；当C_nH_（2n+1）OH为正丙醇时，产物为2-甲基丙醇(异丁醇)；当C_nH_（2n+1）OH为正丁醇时，产物为2-甲基-1-丁醇；当C_nH_（2n+1）OH为正戊醇时，产物2-甲基-1-戊醇。

5.如权利要求1所述的一种醇醇缩合反应的催化剂，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将M1、Mg、Al和M2的可溶性金属前驱体溶于去离子水中，配成金属离子总浓度为0.5-1.5 mol/L的溶液A；溶液A中M1、Mg、Al和M2的摩尔比为1-20：60-80：15-25：1-5；

（2）将NaOH和Na₂CO₃混合物或者KOH和K₂CO₃混合物溶于去离子水中配置为浓度为1.5-2.5 mol/L的碱性溶液B；其中Na₂CO₃或K₂CO₃浓度为0.5-1 mol/L，NaOH或KOH浓度为1-2mol/L；

（3）搅拌条件下，保持温度40-70℃，溶液A和溶液B并流共沉淀，沉淀 pH=9-11，得到浆液C；

（4）将浆液C于80-120℃水热条件下动态晶化10-20 h，得到浆液D；

（5）将浆液D过滤，洗涤后于100-120℃干燥10-20 h，然后于450-750℃焙烧4-6 h，得到催化剂。

6.如权利要求5所述的一种醇醇缩合反应的催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂制备方法步骤（1）中M1、Mg、Al和M2的可溶性金属前驱体为硝酸盐。

7.如权利要求5所述的一种醇醇缩合反应的催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂制备方法步骤（3）中，沉淀反应温度为50-60℃，混合溶液的pH范围为9.5-10.5。

8.如权利要求5所述的一种醇醇缩合反应的催化剂的制备方法，其特征在于：所述的催化剂制备方法步骤（4）中，水热温度为100-120℃，晶化时间为15-20 h。