[发明专利]一种乙酸催化氧化非晶态催化剂、制备方法及催化氧化工艺

权利要求书

1.一种乙酸催化氧化非晶态催化剂，其特征在于，所述乙酸催化氧化非晶态催化剂为非均相的Cu-Zr-Ce三元非贵金属催化剂，乙酸催化氧化的产物为二氧化碳和水；

所述非均相的Cu-Zr-Ce三元非贵金属催化剂为非晶态三元金属混合氧化物催化剂，所述非晶态三元金属混合氧化物的结构式为：xCuO-yZrO₂-zCeO₂，其中，x、y、z为CuO、ZrO₂、CeO₂的摩尔量，x：y：z=（1~2）：（1~5）：（1~5）；

所述非晶态三元金属混合氧化物催化剂的比表面积为80~300m²/g，孔道结构为微孔结构；

当乙酸溶液的pH值为5-7时，采用所述非晶态三元金属混合氧化物催化剂，乙酸去除率达到93%以上。

2.根据权利要求1所述的一种乙酸催化氧化非晶态催化剂，其特征在于，所述非晶态三元金属混合氧化物催化剂通过金属前驱体共沉淀法得到。

3.根据权利要求2所述的一种乙酸催化氧化非晶态催化剂，其特征在于，所述金属前驱体为铜、锆、铈的硝酸盐或者氯盐中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种乙酸催化氧化非晶态催化剂，其特征在于，所述金属前驱体共沉淀中，沉淀剂为氨水，溶剂为水、甲醇、乙醇中的一种或者多种。

5.制备权利要求1-4任一项所述的一种乙酸催化氧化非晶态催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1: 将CuO、ZrO₂、CeO₂的金属前驱体按照一定的配比溶解于溶剂中，得到前驱体混合溶液；所述配比根据xCuO-yZrO₂-zCeO₂催化剂中x、y、z的比例关系设计铜-锆-铈的摩尔比例；

S2: 按金属前驱体与沉淀剂体积比1:5~1:10向前驱体混合溶液中滴入沉淀剂，产生沉淀物；

S3：将沉淀物在室温下老化24h-48h后，进行离心分离，干燥；

S4：将干燥后所得固体在空气中焙烧，得到所述非晶态三元金属混合氧化物催化剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S3中，干燥温度为80~120℃；干燥时间为12~24h。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S4中，焙烧温度为450~750℃；焙烧时间为3~6h。

8.一种乙酸催化氧化工艺，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的乙酸催化氧化非晶态催化剂，包括如下步骤：

S1：将非均相的Cu-Zr-Ce三元非贵金属催化剂进行压片或造粒处理，置于反应容器中；

S2：向反应容器中通入气体和乙酸溶液，乙酸溶液的pH值为5-7；

S3：加热反应容器，并加压，开始催化氧化反应；

S4：反应完全后，测量反应后的乙酸含量，计算乙酸转化去除率；

所述步骤S1中，所述反应容器为固定床反应装置，包括气路单元、液路单元、压力控制单元、恒温反应单元和产物分析单元；

所述步骤S2中，气体流速为50~300mL/h，乙酸溶液流速为1~100mL/h；

所述步骤S4中，乙酸去除率达到93%以上。