[发明专利]一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂，具体涉及一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂及其制备方法和应用，该催化剂以无定形SiO₂作为载体，以金属Ag作为活性组分，以B₂O₃作为助剂，金属Ag的质量为载体质量的10％，元素B的质量为载体质量的0.5‑5％；包括如下步骤：S1：将硅溶胶滴加至银氨溶液中，通过蒸氨法制备得到Ag/SiO₂粉末；S2：将H₃BO₃溶液滴加至步骤S1得到的Ag/SiO₂粉末中，通过浸渍法制备得到催化剂。与现有技术相比，本发明具有操作简单、易于操控，制得催化剂的活性高等优点。

技术领域

本发明涉及一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂，具体涉及一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

乙醇酸甲酯是一种重要的化工产品和中间体。同时具有羟基和酯基官能团，使得乙醇酸甲酯兼具醇和酯的化学性质，被广泛用于化工、医药、饲料、染料和香料等许多领域。

当前工业上乙醇酸甲酯合成方法有甲醛羰化-酯化合成法、乙二醛/乙二醇与甲醇一步法、甲缩醛和甲酸法、氯乙酸法、甲醛与氢氰酸加成法、甲缩醛和甲醛自由基加成法等合成方法。上述工艺有些需要加入强酸，严重腐蚀设备，操作条件复杂；有些目标产物收率不高，原子利用率低，不仅危害环境，并且工艺成本高。

近年来，我国已经实现合成气经草酸二甲酯制乙二醇工艺的工业化，合成气制草酸二甲酯方面也取得了突破性的进展。草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯在经济和环保上都更具优势。在生产草酸二甲酯的上游工艺技术成熟的条件下，由草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯成为研究热点和重点。

草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的关键在于制备性能优越的催化剂。目前 Ag/SiO₂催化剂应用较为广泛，但其在反应中易发生烧结、团聚等问题，催化剂的活性和稳定性较差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂及其制备方法和应用，实现了草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的高效催化。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

本发明第一方面公开了一种用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂，该催化剂以无定形SiO₂作为载体，以金属Ag作为活性组分，以B₂O₃作为助剂，所述的金属Ag的质量为载体质量的10％，元素B的质量为载体质量的0.5-5％。

优选地，所述的元素B的质量为载体质量的1％。助剂B₂O₃的引入，可以在催化剂进行受热处理时，抑制银物种的团聚，提高活性组分的分散度，增加催化剂活性中心的数量，进而提高催化剂的催化活性；但是引入过量的助剂B₂O₃，则会覆盖部分催化剂表面的活性中心，反而降低催化剂的催化活性。

本发明第二方面公开了一种制备如上所述的用于草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂的方法，包括如下步骤：

S1：将硅溶胶滴加至银氨溶液中，通过蒸氨法制备得到Ag/SiO₂粉末；

S2：将H₃BO₃溶液滴加至步骤S1得到的Ag/SiO₂粉末中，通过浸渍法制备得到所述的催化剂。

优选地，所述的硅溶胶的质量分数为20-30％。