一种草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯的催化剂及合成方法

摘要

本发明公开了一种草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯的催化剂及合成方法，属于乙醇酸甲酯催化剂制备技术领域。所述的催化剂均以NaOH作沉淀剂制备而成，其中Cu为催化剂的主要活性组分，以碱性硅溶胶为载体，同时含有Mn、Zr、Zn中的一种或多种非贵金属作为助剂，其中金属铜质量含量为10%~40%，其他非贵金属助剂含量在5%~10%，载体含量在60%~80%。本发明催化剂制备方法简单，价廉易得，制备重复性好，催化剂在草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯反应中表现了较高的反应活性，并且催化剂稳定性和乙醇酸甲酯的选择性都较高。

主权项

一种草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯的催化剂的制备方法，按照下述步骤进行：（1）称取约11.40g Cu(NO₃)₂·3H₂O和31.25g 50%的Mn(NO₃)₂·6H₂O，并用200mL去离子水溶解；（2）称取可使金属离子完全沉淀的NaOH 8.14g作为沉淀剂，并用去离子水溶解配成2mol/L的浓度；（3）在搅拌及水浴温度为80℃状态下，将步骤（1）配制的硝酸盐溶液缓慢滴加入步骤（2）配制的NaOH溶液中，直至pH约为8.0，过程约为1小时；（4）加快搅拌，在相同温度下，将碱性硅溶胶加入步骤（3）所得的溶液中，并在该温度下搅拌4小时，然后在上述温度下静置老化12小时；（5）将老化后的催化剂抽滤，用去离子水洗涤数次至滤液pH为7.0；然后将滤饼进行干燥48小时；将烘干的催化剂进行碾磨成粉，再于马弗炉中450℃焙烧4小时，制得催化剂前驱体；（6）将焙烧后的催化剂进行压片成型，并切割筛选20~40目数的催化剂20mL；所得催化剂中的组分为10%Cu‑10%Mn/SiO₂；将上述催化剂装填固定床反应器，在系统压力为2.0MPa、温度为200℃时通氢气还原4小时，并在系统压力维持2.0MPa、温度为220℃条件下，草酸二甲酯液时空速为1.0h^‑1，氢酯摩尔比为25：1的原料混合物进行反应，反应物采用气相色谱分析，草酸二甲酯的转化率为82.1%，乙醇酸甲酯的选择性为71.5%。