[发明专利]醋酸加氢制乙醇含氮二氧化硅空心球负载铂锡催化剂及制备

权利要求书

1.一种醋酸加氢制乙醇催化剂，该催化剂的质量百分比组成包括：

铂0.2％-2％

锡0.3％-3％

其特征在于：还包括：

氮1％-5％

Pt/Sn质量比为0.1-0.8

其余为氧化硅载体，该催化剂为含氮二氧化硅空心球型结构，氮进入二氧化硅骨架当中形成-Si-O-Si-N-的结构，各种组分均匀分布在空心球的壳层上；

制备方法包括的步骤：

将SnCl₂或SnCl₄的无水乙醇溶液、油酸水溶液及其3-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的溶液进行混合反应，反应物经老化、干燥、焙烧，再与氯化四铵合铂反应，产物过滤、干燥、还原；

所述的空心球平均直径200-500nm，壳层厚度10-40nm。

2.根据权利要求1所述的醋酸加氢制乙醇催化剂，其特征在于：

铂0.3％-1％

锡0.5％-2％

所述的空心球平均直径200-300nm，壳层厚度15-25nm；

Pt/Sn质量比为0.2-0.6。

3.根据权利要求1所述的醋酸加氢制乙醇催化剂，其特征在于：所述的Pt/Sn质量比为0.5。

4.权利要求1所述的醋酸加氢制乙醇催化剂的制备方法，其特征在于：包括的步骤：

1)按计量依次将SnCl₂或SnCl₄的无水乙醇溶液、油酸水溶液、3-氨丙基三乙氧基硅烷和正硅酸乙酯的混合溶液混合，搅拌5-10min后室温下静置老化6-8h；

2)上述得到的微乳液50-60℃的下静置老化20-24h，水洗去除氯离子，100-105℃下干燥10-15h；

3)400-600℃下马弗炉中在空气气氛下焙烧10-15h，研磨得到白色粉末状固体，Sn/NHSS载体；

4)将白色粉末状固体加入pH＝10.6的氨水溶液中，加入氯化四铵合铂水溶液，连续搅拌10h，期间每隔2h加入浓氨水使pH保持在10.6，水洗去除氯离子，过滤，在80-120℃下和空气气氛中干燥8-10h；

5)压片、破碎、过筛，得到250-420μm颗粒，PtSn/NHSS；

6)在氢气气氛下200-400℃还原4-10h，得到醋酸加氢制乙醇的催化剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤3)所述的焙烧温度为500-550℃。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤3)所述的干燥温度为100-110℃。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤6)所述的还原温度为250-350℃。

8.权利要求1-3任一所述的催化剂在醋酸气相连续催化加氢制备乙醇中应用。

9.根据权利要求8的应用，其特征在于步骤为：用固定床反应器条件下，先用纯H₂在反应压力下以2℃/min升温至200-400℃还原4-10h后降至反应温度250-270℃，然后由泵将醋酸注入开始反应；用气相色谱仪分析反应后的液体，计算醋酸的转化率和乙醇的选择性；反应温度为270℃，反应压力为2.6MPa，氢酸摩尔比为20。