[发明专利]草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂及制法和应用

权利要求书

1.一种草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂，其特征在于催化剂是以金属铜为主活性组分，ZnO、NiO、CoO、MnO或Ag₂O为助剂活性组分，Al为结构载体；催化剂组成重量比为：铜含量为94.5-99.9wt%，ZnO、NiO、CoO、MnO或Ag₂O助剂含量为0.05-5.0wt%，Al含量为0.1-1.0wt%。

2.如权利要求1所述的一种草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂，其特征在于所述金属铜的含量为98.0-99.5wt%。

3.如权利要求1所述的一种草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂，其特征在于所述金属Al的优选含量0.1-0.5wt%。

4.如权利要求1、2或3所述的一种草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将相同质量份数的纯铝粉和纯铜粉混合搅拌均匀，使用高频电炉将混合金属粉末熔融均匀，然后将熔融混合物倒入冷水中进行淬冷处理5-10min；

（2）量取80质量份数的去离子水，配制浓度为30.0-60.0wt%的NaOH水溶液；

（3）量取10质量份数的去离子水，配置硝酸盐助剂和尿素的混合水溶液，其中尿素与助剂硝酸盐摩尔比为4-8:1，助剂硝酸盐在混合水溶液的质量分数为5.0-20.0wt%；

（4）将步骤（1）20质量份数合金进行破碎处理到40-80目，随后将其置于100质量份数的去离子水中，置于恒温水浴中；

（5）将步骤（2）的NaOH溶液滴加至步骤（4）得到的溶液中，滴加时间30-60min，然后恒温30-60℃并搅拌2-8h；然后将制得样品反复用蒸馏水洗涤直至洗涤液显示中性为止；

（6）将步骤（5）得到的样品置于步骤（3）的溶液中，然后恒温70-90℃静置8-20h，即得到负载有助剂沉淀的前驱体；

（7）将步骤（6）得到的负载有助剂沉淀的催化剂前驱体置于惰性气体气氛中，于250-450℃高温处理，制得负载有助剂的催化剂；

（8）将步骤（7）得到的催化剂置于去离子水或乙醇中进行液体封存。

5.如权利要求4所述的一种草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂的制备方法，其特征在于所述助剂硝酸盐为硝酸锌、硝酸镍、硝酸钴、硝酸锰或硝酸银。

6.如权利要求1、2或3所述的一种草酸二甲酯加氢合成乙醇酸甲酯的催化剂的应用，其特征在于包括如下步骤：

催化剂应用于固定管式反应器中，催化剂在使用之前，将催化剂填装至反应器中于纯氢气中还原，压力为0.5-1.0MPa，H₂气体体积空速为1500-5000h^-1，以1-2℃/min的速率升温至180-350℃，还原4-9h；具体反应条件为：反应温度为150-300℃，反应压力为1.0-3.0MPa，液体质量空速为0.2-3.0h^-1，H₂:草酸二甲酯的摩尔比为60-100:1。