[发明专利]一种用于草酸二甲酯合成的催化剂载体和催化剂

说明书

本发明涉及一种用于草酸二甲酯合成的催化剂载体和催化剂。该催化剂载体的制备包括：1)将NaOH和过量Al(OH)₃在水中反应，加酸调节pH为7‑9，过滤，得到湿滤饼；2)向湿滤饼中加入助剂金属盐混合均匀，之后干燥、焙烧、粉碎，得到粉体；3)将部分步骤2)所得粉体进行滚球处理，期间喷入NaAlO₂溶液，干燥，得到种子小球；4)将种子小球进行滚球处理，期间喷入NaAlO₂溶液并加入步骤2)所得粉体，干燥、焙烧，即得催化剂载体。本发明在制备α‑Al₂O₃载体的同时将助剂前驱体掺入其中，提高了助剂的分散度，增加了助剂与载体的结合强度，有利于制备催化活性好、使用寿命长的催化剂。

技术领域

本发明属于草酸二甲酯合成用催化剂领域，具体涉及一种用于草酸二甲酯合成的催化剂载体和催化剂。

背景技术

乙二醇是一种重要的化工原料，乙二醇的制备是煤化工的一个重要发展方向。乙二醇主要用于制备聚酯涤纶、聚酯树脂、吸湿剂、增塑剂、表面活性剂、合成纤维、化妆品和炸药，并用作染料、油墨等的溶剂、配制发动机的抗冻剂、气体脱水剂、制造树脂，也可用于玻璃纸、纤维、皮革、粘合剂的湿润剂等。乙二醇的制备方法有氯乙醇法、环氧乙烷水合法、乙烯直接水合法和甲醛法等，目前最常用的方法是CO与亚硝酸甲酯偶联合成草酸二甲酯，草酸二甲酯再催化加氢生成乙二醇，该技术在国内发展较快，其中CO与亚硝酸甲酯偶联合成草酸二甲酯所用催化剂的活性组分为Pd，载体为α-Al₂O₃。

据报道，可以采用络合物环糊精与Pd形成配体，或采用碱液与Pd形成沉淀的方式来提高催化剂活性，其中尤以后者的效果更加明显，这可能是由于通过碱液的处理，可使Pd和Al₂O₃之间的作用程度增强，提高了催化剂的反应活性。另据报道，以氨水、乙酸和水为介质对催化剂载体α-Al₂O₃进行水热处理，可以改变载体的孔结构分布，形成适宜α-Al₂O₃负载活性组分的双峰孔结构，降低了Pd结合能，提高了活性组分在载体表面的分散度，提高了催化剂活性。

公开号为CN101543784A的中国专利申请公开了一种气相合成草酸酯催化剂的制备方法，该催化剂以α-Al₂O₃为载体，Pd为活性组分，两种MO_x为助剂，制备时，先用助剂金属盐溶液浸渍载体，经过干燥焙烧后，再用钯盐溶液浸渍载体制得催化剂。采用该种方式制备的催化剂，助剂与活性组分Pd可起到协同增效作用，可在保证催化活性的基础上降低贵重元素Pd的使用量，进而降低催化剂成本。该催化剂在实际使用过程中，载体与助剂的结合强度较差，催化剂的稳定性不高，导致催化剂的实际催化效果难以持续。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于草酸二甲酯合成的催化剂载体，以解决现有载体与助剂的结合强度差的问题。

本发明的第二个目的在于提供一种用于草酸二甲酯合成的催化剂，以解决现有催化剂的活性差的问题。

为实现上述目的，本发明的用于草酸二甲酯合成的催化剂载体的技术方案是：

一种用于草酸二甲酯合成的催化剂载体，由包括以下步骤的方法制备而成：

1)将NaOH和过量Al(OH)₃在水中反应，加酸调节pH为7-9，过滤，得到湿滤饼；

2)向湿滤饼中加入助剂金属盐混合均匀，之后干燥、焙烧、粉碎，得到粉体；

3)将部分步骤2)所得粉体进行滚球处理，期间喷入NaAlO₂溶液，干燥，得到种子小球；

4)将种子小球进行滚球处理，期间喷入NaAlO₂溶液并加入步骤2)所得粉体，干燥、焙烧，即得催化剂载体。