[发明专利]一种合成气制增塑剂醇催化剂及其制法和应用

说明书

本发明涉及合成气制高碳醇领域，特别是涉及一种合成气制增塑剂醇催化剂及其制法和应用。一种用于合成气制增塑剂醇的催化剂，所述催化剂为外层Cusubgt;2/subgt;Msubgt;2/subgt;S内层Cusubgt;1/subgt;Msubgt;1/subgt;的Cusubgt;2/subgt;Msubgt;2/subgt;S限域Cusubgt;1/subgt;Msubgt;1/subgt;结构，其中Cusubgt;1/subgt;和Cusubgt;2/subgt;表示Cu元素来自不同的Cu前驱体，Msubgt;1/subgt;为Co、Fe、Mn的一种或几种元素，Msubgt;2/subgt;为Co、Fe、Mn、Zn、Ni的一种或几种元素，S为Si、Al、Ga、Zr、Ti、Ce、La的一种或几种元素；Msubgt;1/subgt;/Cusubgt;1/subgt;摩尔比0.5‑50：1，S/Msubgt;2/subgt;/Cusubgt;2/subgt;摩尔比为0.01‑50：0.01‑30：1；以质量百分比计算，Cusubgt;1/subgt;Msubgt;1/subgt;占催化剂总量5%~95%，Cusubgt;1/subgt;Msubgt;1/subgt;粒径为1‑50 nm。本发明还涉及该催化剂的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及合成气制高碳醇领域，特别是涉及一种合成气制增塑剂醇催化剂及其制法和应用。

技术背景

高碳醇，又称高碳数脂肪醇，一般是指6个碳原子以上的一元醇。按照用途和碳链长短，C6-C12饱和脂肪醇主要用于增塑剂生产，也被称之为增塑剂醇。增塑剂高碳醇酯与树脂相溶性好，柔软性佳，能改变塑料制品加工性能，使产品有良好的外观、表面光滑、增塑剂不易析出、制品不易断裂、减少污染，能提高聚氯乙烯（PVC）的耐热性、延长使用寿命。增塑剂醇除用作PVC增塑剂外，还可用作硝化纤维素、聚苯乙烯、乙基纤维素、丁腈橡胶的增塑剂，以改善人造革、壁纸等软质塑料制品的加工性和使用性，因此广泛应用于电缆、家电、汽车部件薄膜及地板类塑料等。我国PVC产能和产量均位居世界第一，增塑剂作为PVC中用量最大的一种助剂，其需求量也维持高速增长，但国内高碳增塑剂生产量少、品种不全、所占的比重小，高碳增塑剂醇酯及其原料醇大量依赖进口。其中用量较大的是2-丙基庚醇（2-PH）和异壬醇（INA）几乎全部依靠进口，而且供应渠道不稳定。随着我国塑料加工、汽车工业、电缆工业以及建筑业的发展，国内对增塑剂，特别是对高碳增塑剂醇的需求将越来越大。因此，我们需大力开发C6-C12醇，满足多功能增塑剂品种和数量的需求。

目前，制备高碳醇基本上有两种路线，其一是天然油脂路线，包括油脂直接加氢、脂肪酸加氢或油脂醇解后加氢，是以动植物油脂为原料，通过加氢制备，但受油源缺乏的限制，大规模生产困难。二是以石油衍生物产品为原料的化学合成法生产高碳醇，包括齐格勒法、羰基合成法（OXO）和正构烷烃氧化法。齐格勒法是从Kril-Ziegier的有机铝化学合成方法的基础上发展起来的，以乙烯为原料和三烷基铝作用，通过链增长、氧化制得铝醇化合物，再经水解、中和、分馏而制得脂肪醇。羰基合成法( OXO synthesis)是将烯烃、一氧化碳与氢气在催化剂及加压条件下合成醛，醛经过加氢制得脂肪醇。正构烷烃氧化法是正构烷烃在硼酸催化剂作用下，常压下用空气氧化导致大量断链而生成多种氧化产物。以上化学合成法主要以石油衍生物为原料，当前石油资源日益紧缺，依据我国“富煤、贫油、少气”能源特点，避开石化原料，开辟新的脂肪醇合成路线具有重要意义。其中，从煤、天然气、生物质等经合成气(CO+H₂) 制取醇，尤其是高碳醇，是高效利用煤炭、天然气、生物质等含碳资源的有效途径之一。由于合成气来源广，从合成气出发直接制备高碳醇路线短，所得产品高碳醇附加值高，故该路线极具经济价值，是当前高碳醇制备的替代方法之一。其还具有工艺流程短、原料成本低、无异味、清洁环保等优势。