一种负载型双金属核壳结构催化剂制备丙酸甲酯的方法

文档序号:30422234发布日期:2022-06-15 13:39阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种负载型双金属核壳结构催化剂制备丙酸甲酯的方法,其特征在于:该反应过程所使用的催化剂为氧化物负载的双金属核壳结构催化剂,其中负载的双金属核壳结构中外壳的金属为pt、pd、rh、ru、au其中的一种;负载的双金属核壳结构中内核的金属为co、fe、zn、ni、cu、ir、re其中的一种;外壳金属附着于颗粒状内核金属的外表面,形成核壳结构的双金属活性组份;将氧化物负载的双金属核壳结构催化剂置于间歇釜式反应器中,加入甲醇,将乙烯和co引入反应釜中,反应温度为60℃~260℃。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物负载双金属核壳结构催化剂,两种金属负载量分别为0.5wt%~5wt%,优选为0.5wt%~2.5wt%,更优选为1wt%~2wt%。3.按照权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物负载双金属核壳结构催化剂,其中金属氧化物载体为al2o3、tio2、ceo2、zro2、nb2o5、wo3、moo3、mno2、la2o3和in2o3中的一种或二种以上。4.按照权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物负载双金属核壳结构催化剂的制备过程为:1)双金属核壳结构的制备方法采用溶胶固定法,首先内核金属前驱体与稳定剂溶解于水溶液中,加入还原剂得到内核金属溶胶,之后加入外壳的金属前驱体和稳定剂,不补加或再次补加还原剂,外壳的金属被还原剂还原,得到核壳双金属颗粒溶胶;2)将金属氧化物分散在上述胶体溶液中,干燥后300-600℃焙烧2-8h,制得催化剂。5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于:所述的稳定剂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇和十二烷基三甲基溴化铵其中的一种或二种以上;所述的还原剂为硼氢化钠或水合肼中的一种或二种。6.按照权利要求1、2、3、4或5所述的方法,其特征在于:所述金属氧化物负载双金属核壳结构催化剂,较佳的双金属核壳结构中外壳的金属为pt、ru、au其中的一种;负载的双金属核壳结构中内核的金属为co、fe、ni、cu其中的一种;所述较佳的金属氧化物载体为tio2、ceo2、zro2、nb2o5、wo3、moo3和la2o3中的一种或二种以上。7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:充入的co压力为0.1mpa~15mpa,乙烯的压力为0.1mpa~15mpa,反应温度60℃~260℃,反应时间≥2h。8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述较优的co压力为0.2mpa~10mpa,乙烯的压力为0.2mpa~10mpa,反应温度优选100℃~220℃,反应时间为2h~24h。9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述最优的co压力为0.2mpa~5mpa,乙烯的压力为0.2mpa~5mpa,最佳反应温度160℃~200℃,最佳反应时间为2h~12h。10.按照权利要求1、7、8或9所述的方法,其特征在于:甲醇的加入量为20ml~500ml,优选为50ml~400ml,更优选为100ml~200ml,氧化物负载的双金属催化剂的加入量为0.1g~50g,优选为2g~20g,更优选为5g~15g;
间歇反应釜的体积为50ml~1000ml,优选为50ml~500ml,更优选为200ml~500ml。

技术总结
本发明涉及一种负载型双金属核壳结构催化乙烯、CO和甲醇制备丙酸甲酯的方法。该方法采用气态乙烯和CO与液体甲醇为反应物,在催化作用下,经甲氧基羰基化过程制备丙酸甲酯。具体反应过程如下:该反应在间歇釜式反应器中进行,加入一定量的甲醇,然后通入一定压力的乙烯和CO,在60~260℃的温度下进行反应,可得到丙酸甲酯。该方法的特征是(1)该反应具有100%的原子经济性,无副产物的生成;(2)以金属氧化物负载双金属核壳结构作为催化剂,催化剂制备简单且可以高效催化乙烯甲氧基羰基化反应,丙酸甲酯的收率可达到85%以上,且稳定性良好。且稳定性良好。


技术研发人员:王峰 雷丽军 王业红 张志鑫 李书双
受保护的技术使用者:中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日:2020.12.11
技术公布日:2022/6/14
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