一种醋酸酯加氢制备乙醇的方法_2

文档序号:9720708阅读:来源:国知局
需大小的任何形 状的颗粒;
[0022] (2)将上述载体颗粒置于雷尼合金粒子中,即载体完全被雷尼合金粒子包覆;
[0023] (3)在相应的热塑性载体成型加工温度条件下,模压置于雷尼合金粒子中热塑性 载体,将雷尼合金粒子部分压入热塑性载体颗粒中,使得雷尼合金粒子负载在热塑性载体 颗粒表面并部分嵌入载体中,冷却,过筛,得到颗粒状的负载型催化剂。
[0024] 颗粒状负载型催化剂的粒径大小以可以满足固定床催化剂或者流化床催化剂所 需颗粒尺寸为基准。颗粒的形状可以为任何不规则形状、球状体、半球状体、圆柱状体、半圆 柱状体、棱柱状体、立方体、长方体、环状体、半环状体、空心圆柱体、齿形或以上形状的组合 等,优选球形、环形、齿形、圆柱形或以上形状的组合。热塑性载体颗粒可以由粉料加工成 型,也可以直接使用市购的已经成型的热塑性载体颗粒。
[0025]或方法(ii ):
[0026] (1)将热塑性载体加工成固定床催化剂或者流化床催化剂所需厚度的片材;
[0027] (2)将雷尼合金粒子均匀包覆所得载体片材的表面;
[0028] (3)在相应热塑性载体的常用成型加工温度条件下,对被雷尼合金粒子包覆的片 材进行模压,雷尼合金粒子被部分压入载体片材中,冷却后采用任何可用的加工设备,通过 切割、裁剪、冲压或破碎等方法将表面负载有雷尼合金粒子的载体片材加工成所需要的形 状和大小的颗粒,最后也得到颗粒状的负载型催化剂。
[0029] 方法(i )或方法(? )中所述的热塑性载体可以加入如抗氧化剂、助抗氧化剂、 热稳定剂、光稳定剂、臭氧稳定剂、加工助剂、增塑剂、软化剂、防粘连剂、发泡剂、染料、颜 料、蜡、增量剂、有机酸、阻燃剂、和偶联剂等塑料加工过程中常用的助剂。所用助剂用量均 为常规用量,或根据实际情况的要求进行调整。
[0030] 当载体采用热固性有机高分子材料载体时,可具体选用如下方法(iii)或(iv ) 制备:
[0031] 方法(iii):
[0032] (1)根据热固性载体的常用固化配方配制成合适的固化体系,液态体系可直接搅 拌均匀;粉状固态体系可直接共混均匀;颗粒状固态体系可用工业上常用的任何粉碎设备 粉碎后共混均匀。
[0033] (2)在可以满足固定床催化剂或者流化床催化剂所需颗粒尺寸的任何内腔形状的 模具内先加入雷尼合金粉,再加入配制好的未固化的热固性有机高分子材料,然后再加入 雷尼合金粉,在常用的固化条件下进行部分固化定型,然后对部分固化定型的包覆有雷尼 合金粉的颗粒状载体用任何可用的有机高分子材料加工设备继续进行模压固化,固化完全 后,过筛,即得到颗粒状负载型催化剂;
[0034] 或方法(iv ):
[0035] (1)根据热固性有机高分子材料的常用固化配方配制成合适的固化体系,液态体 系可直接搅拌均匀;粉状固态体系可直接共混均匀;颗粒状固态体系可用工业上常用的任 何粉碎设备粉碎后共混均匀。
[0036] (2)将配制好的热固性有机高分子材料体系,在常用的固化条件下,用任何可用的 设备模压成片,不完全固化,厚度由固定床催化剂或者流化床催化剂尺寸确定,上下表面均 匀包覆雷尼合金粉,继续模压至完全固化,雷尼合金粉被部分压入热固性载体中,热固性载 体片材的表面被雷尼合金粉所负载,即得到负载型催化剂。
[0037] (3)将上述得到的负载型催化剂,采用任何可用的有机高分子材料加工设备,通过 切割、裁剪、冲压或破碎等方法加工成固定床或者流化床反应可以使用的颗粒,颗粒的粒径 大小以可以满足固定床催化剂或者流化床催化剂所需颗粒尺寸为基准,颗粒的形状可以为 任何不规则形状、球状体、半球状体、圆柱状体、半圆柱状体、棱柱状体、立方体、长方体、环 状体、半环状体、空心圆柱体、齿形或以上形状的组合等,优选球形、环形、齿形、圆柱形或以 上形状的组合。
[0038] 在方法(iii)或方法(iv)所述的热固性有机高分子材料固化体系制备过程中,可 以加入任选的一种或多种选自以下的添加剂:固化促进剂、染料、颜料、着色剂、抗氧化剂、 稳定剂、增塑剂、润滑剂、流动改性剂或助剂、阻燃剂、防滴剂、抗结块剂、助粘剂、导电剂、多 价金属离子、冲击改性剂、脱模助剂、成核剂等。所用添加剂用量均为常规用量,或根据实际 情况的要求进行调整。
[0039] 按照上述方法得到的催化剂可以很容易被活化,活化条件通常为:在25°C~ 95°C,用0. 5~30wt %浓度的碱溶液溶出选自铝、锌和硅中的至少一种,碱液优选用NaOH或 者Κ0Η,碱液处理时间约5min~72h。
[0040] 通过控制催化剂制备过程中雷尼合金的加入量和/或控制催化剂的活化程度,从 而可以很容易的控制活化后催化剂中雷尼金属的负载量,例如可以得到雷尼金属负载量为 1~90wt% (以活化后催化剂总重为100%计)的活化后的负载型催化剂,优选金属负载量 为10~80wt%的活化后的负载型催化剂,更优选雷尼金属负载量为40~80wt%。
[0041] 本发明所述的醋酸酯选自醋酸甲酯或醋酸乙酯,来源为醋酸直接加氢反应器后的 冷凝液相,主体组成为乙醇和水,并含有微量的醋酸乙酯。
[0042] 本发明的有益效果是:
[0043] (1)负载型催化剂中铜铝合金的用量较合金块体明显减少,且全暴露于塑料载体 表面,铜的利用率显著提高,催化剂活性高,选择性好。
[0044] (2)负载型催化剂载体为塑料,催化剂中酸性氧化物的含量较传统氧化物载体明 显降低,有效的减少了副产物的生成。
[0045] (3)催化剂具有规则的形状,有效的避免了块体合金催化剂由于不规则形状带来 的在装填中可能出现空洞和架桥,引起偏流和沟流,容易出现床层压力不稳定等不利情况。 且催化剂在制备过程中没有高温处理的过程,有效的提高了催化剂的使用寿命和反应装置 的寿命。
[0046] (4)整个过程不涉及金属盐溶液,减少了对环境的污染。
[0047] (5)发明人还意外的发现在负载型催化剂中掺入如Mg等助剂可以使催化剂中的 铜晶粒更加分散,因此活性和选择性显著提高。
【具体实施方式】
[0048] 以下实施例是对本发明更为详细的举例描述,但本发明并不局限于这些实施例。
[0049] 实施例1
[0050] (1)称取50g尼龙-6颗粒(巴陵石化,BL2340-H)置于铜铝合金粉体之中,铜铝合 金中Cu含量为50wt %,A1含量50wt %,用平板硫化仪在温度220°C、压力7MPa的条件下模 压lOmin,取出冷却,过筛,筛出球状颗粒,颗粒表面完全被铜铝合金粉覆盖,即得到负载型 催化剂,称重为210g ;
[0051] (2)用去离子水配置20% NaOH水溶液400g,加入步骤(1)所得催化剂80g,保持 温度85°C,4小时后过滤掉溶液,即得到活化的负载型催化剂,最终催化剂中铜金属负载量 为45wt %,洗涤至接近中性后,存放于去离子水中备用。
[0052] 实施例2
[0053] (1)将尼龙-6 (巴陵石化,BL2340-H)用平板硫化仪在温度250°C、压力7MPa的条 件下模压lOmins,成型为厚度为2mm左右的片材;
[0054] (2)取一张20g尼龙-6片材,在片材上下各铺一层铜铝合金粉,铜铝合金中Cu 含量为50wt%,A1含量50wt%,放入平板硫化仪,在温度220°C、压力7MPa的条件下模压 lOmin,取出冷却,尼龙-6片材上下表面被铜铝合金粉覆盖,即得到负载型催化剂片材,称 重为180g ;
[0055] (3)将催化剂片材机械切割成平均粒径大小约3-5mm颗粒;
[0056] (4)用去离子水配置20 % NaOH水溶液400g,加入步骤(3)所得催化剂80g,保持 温度85°C,8小时后过滤掉溶液,即得到活化的负载型催化剂,最终催化剂中铜金属负载量 为45wt %,洗涤至接近中性后,存放于去离子水中备用。
[0057] 实施例3
[0058] (1)将尼龙-6 (巴陵石化,BL2340-H)用平板硫化仪在温度250°C、压力7MPa的条 件下模压lOmins,成型为厚度为2mm左右的片材;
[0059] (2)取一张20g尼龙-6片材,在片材上下各铺一层铜铝合金粉,铜铝合金中Cu含 量为45wt
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