[发明专利]使用双金属催化剂由乙酸制备乙醇或乙酸乙酯的方法

说明书

优先权要求

本申请要求2009年10月26日提交的题目为“Tunable Catalyst Gas Phase Hydrogenation of Carboxylic Acids”的美国申请12/588,727号的优先权，通过引用将其全文并入本文。

发明领域

本发明总体上涉及取决于双金属催化剂中金属的摩尔比而将乙酸加氢形成乙醇和/或乙酸乙酯的方法。

发明背景

长期需要将乙酸转化为乙醇和/或乙酸乙酯的经济上可行的方法。用于还原链烷酸和其它含羰基化合物的催化方法已得到广泛研究，在文献中已提及催化剂、载体和操作条件的各种组合。T.Yokoyama等在“Fine chemicals through heterogeneous catalysis.Carboxylic acids and derivatives”中评述了各种羧酸在金属氧化物上的还原。第8.3.1章中概述了用于各种羧酸的加氢催化剂的开发尝试中的一些。(Yokoyama，T.；Setoyama，T.“Carboxylic acids and derivatives.”in：“Fine chemicals through heterogeneous catalysis.”2001，370-379.)。

M.A.Vannice等的一系列研究涉及乙酸在各种非均相催化剂上的转化(Rachmady W.；Vannice，M.A.；J.Catal.(2002)Vol.207，317-330页)。在不同研究中报导了在负载和非负载的铁上用H₂将乙酸气相还原。(Rachmady，W.；Vannice，M.A.J.Catal.(2002)Vol.208，158-169页)在Rachmady，W.；Vannice，M.A.，J.Catal.(2002)Vol.208，170-179页)中给出了关于催化剂表面物质和有机中间体的其它信息。在Rachmady，W.；Vannice，M.A.J.Catal.(2002)Vol.209，87-98页)和Rachmady，W.；Vannice，M.A.J.Catal.(2000)Vol.192，322-334页)中进一步研究了在一系列负载型Pt-Fe催化剂上的气相乙酸加氢。

还就具有铼和钌的非均相体系报导了对于乙酸加氢的催化活性。(Ryashentseva，M.A.；Minachev，K.M.；Buiychev，B.M.；Ishchenko，V.M.Bull.Acad Sci.USSR1988，2436-2439)。

Kitson等的美国专利No.5,149,680描述了一种利用VIII族金属合金催化剂将羧酸及它们的酸酐催化加氢为醇和/或酯的方法。Kitson等的美国专利No.4,777,303描述了一种通过羧酸加氢生产醇的方法。Kitson等的美国专利No.4,804,791描述了另一种通过羧酸加氢生产醇的方法。还参见USP 5,061,671；USP 4,990,655；USP 4,985,572；和USP 4,826,795。

Malinowski等(Bull Soc.Chim.Belg.(1985)，94(2)，93-5)讨论了乙酸在多相化于载体材料例如二氧化硅(SiO₂)或二氧化钛(TiO₂)上的低价钛上的反应催化。

双金属钌-锡/二氧化硅催化剂通过使四丁基锡与负载在二氧化硅上的二氧化钌反应制得。(Loessard等，Studies in Surface Science and Catalysis(1989)，Volume Date 1988，48(Struct.React.Surf)，591-600.)。

例如，Hindermann等的(Hindermann等，J.Chem.Res.，Synopses(1980)，(11)，373)中也研究了乙酸的催化还原，公开了乙酸在铁上和在碱促进的铁上的催化还原。

取决于例如市场状况，可能期望控制乙酸催化加氢中形成的乙醇和乙酸乙酯的相对量。因此，需要用于控制乙酸加氢中形成的各种产物的类型和相对量的方法和催化剂。

发明概述

本发明涉及由乙酸加氢选择性地制备乙醇、乙酸乙酯或者乙醇和乙酸乙酯的混合物的方法。现已发现，乙酸加氢中形成的乙醇和乙酸乙酯的相对量可以基于加氢催化剂中所用金属的摩尔比有利地进行控制。