一种活性炭负载的铑基催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:11791758阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种活性炭负载的铑基催化剂,其特征在于:所述的铑基催化剂由主活性组分和载体两部分组成,主活性组分为Rh和助剂,载体为活性炭;所述的助剂为过渡金属。

2.根据权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于:所述的载体为椰壳炭或杏壳炭,椰壳炭的比表面积为500~1100m2/g,椰壳炭的优选比表面积为550~900m2/g,椰壳炭的平均孔径为1~200nm,椰壳炭的优选平均孔径为5~100nm;杏壳炭的比表面积为600~1200m2/g,杏壳炭的优选比表面积为650~1000m2/g,杏壳炭的平均孔径为1~200nm,杏壳炭的优选平均孔径为5~100nm。

3.根据权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于:所述的过渡金属为Ir、La、Pt、Pd、Ce、Ru、Fe、Co、Ni、Mn、Zr中的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于:Rh占催化剂总质量的0.01~5.0wt%,Rh优选占催化剂总质量的0.1~5.0wt%,Rh最佳占催化剂总质量的0.5~4.0wt%;助剂为催化剂总质量的0.1~30.0wt%,助剂优选为催化剂总质量的范围0.2~20.0wt%,助剂最佳为催化剂总质量的范围0.3~10.0wt%。

5.一种权利要求1-4任一所述的Rh基催化剂的制备方法,其特征在于:

在酸存在的条件下,将Rh金属前驱体和助剂金属前驱体在水或乙醇中溶解,得到的溶液浸渍于活性炭上,60~80℃水浴蒸干溶剂,烘箱中100~120℃烘6-10小时,N2保护下250~400℃焙烧3-6小时。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于:所述酸为浓度为37%的盐酸、50%高氯酸、65%的浓硝酸;所述Rh金属前驱体为RhCl3·3H2O、Rh(NO3)3、Rh(CO)2C5H7O2

7.一种权利要求1-4任一所述的铑基催化剂在甲醇羰基化制备乙酸甲酯反应中的应用,其特征在于:CO和泵入的甲醇和碘甲烷混合液反应物混合后进入到装有所述的颗粒状铑基催化剂的固定床反应器中,优化的装填方式是用惰性物质进行催化剂稀释,进行甲醇羰基化反应,反应温度为180~280℃,反应压力0.5~3.5MPa;

Rh基催化剂在使用前进行活化,活化的条件为:反应器中CO/H2=4(GHSV=5000h-1),常压,5℃/min从室温升温至240℃,保持1小时,得到活化后的Rh基催化剂。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:反应液体体积空速为0.1~15h-1,CO和甲醇的摩尔比为1~2,H2和CO的体积比为0.1~2。

9.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:泵入的甲醇反应物中有助催化剂碘甲烷,碘甲烷的加入量为甲醇的5~35.0wt%。

10.根据权利要求7所述的应用,其特征在于:采用的反应系统材质为哈氏合金;所述的惰性物质为活性炭或石英砂,装填在固定床中的催化剂和惰性物质的体积比例在0.5~5。

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