用于生产乙醇的催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种生产乙醇的催化剂及其制备方法，催化剂中各组成元素重量比为活性金属:助剂:保护剂:载体=5~30:0~20:0~10:100。活性金属为镍、钴、铜、锰中的任一种；助剂为铁、钼、铈、钡、锌、锡中的一种；保护剂为硝酸铝或硅溶胶；载体为碳纳米管或二氧化硅。以冰醋酸加氢制乙醇反应为例，在反应温度225℃、氢气压力2.5MPa的条件下，醋酸转化率大于99%，乙醇选择性大于95%，催化剂寿命超过1000h，乙醇的时空产率大于1000mg/g-cat./h。保护剂的引入极大提高了催化剂的热稳定性，该系列催化剂成本低廉，制备简单，性能优异且稳定性高，具有良好的工业应用前景。

主权项

一种加氢制乙醇的催化剂，其特征在于：催化剂中各组成元素按重量比包括：活性金属：助剂：保护剂：载体＝5～20：5～10：2～10：100，其中，所述的活性金属为镍、钴、铜、锰中的至少一种；所述的助剂为铁、钼、铈、钡、锌、锡中的至少一种；所述的保护剂为硼酸、磷酸、硅溶胶、四乙氧基硅烷、硝酸铝中的至少一种；所述的载体为活性炭、碳纳米管、二氧化钛、二氧化锆、二氧化硅、氧化镁、氧化铝中的至少一种；该催化剂的制备方法，包括：1)按催化剂配比，活性金属:助剂:载体＝5～20:5～10:100，称取定量的活性金属盐和助剂盐溶于水，配置成浓度为1～100g/L的溶液，然后加入已称量好的载体中，磁力搅拌下混合均匀，在超声波辅助下搅拌0.5‑2h；2)称取一定量的还原剂，配置成浓度为10～100g/L的溶液，加入步骤1)中的混合液中，缓慢加热至70～90℃继续搅拌2‑8h；3)将步骤2)的混合液过滤，并用去离子水洗涤多次后重新分散在4‑20倍固体重量的去离子水中；4)将保护剂配置成水溶液，浓度为5～100g/L，在搅拌下缓慢滴入步骤3)所得的液体中，在70～90℃热水浴中搅拌蒸干；5)将步骤4)所得固体在200～800℃下焙烧2～8h，得到催化剂前驱体；6)将催化剂前驱体于200～800℃下，在氢气混合气气氛下预还原活化处理1～6h，得粉末状固体催化剂。