[发明专利]一种Pd/MgO-Al2

说明书

本申请公开了一种催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将第一载体于含有第二载体前驱体盐的溶液中浸渍，焙烧，得到复合载体；(2)将所述复合载体于含有活性金属盐的溶液中浸渍，还原，得到所述催化剂。本发明提供的催化剂以γ‑Al₂O₃和MgO构成复合结构载体，可以兼具γ‑Al₂O₃的大比表面积和MgO表面弱碱性的优点；与γ‑Al₂O₃作载体相比，催化剂中钯的分散度显著提高，高达77.2％。催化剂性能评价结果表明，本发明制备的Pd/MgO‑Al₂O₃催化剂在CO气相偶联合成草酸二甲酯反应中表现出很好的催化活性，具有工业化应用前景。

技术领域

本申请涉及一种CO气相偶联合成草酸二甲酯的催化剂制备方法及其应用，属于化学化工催化领域。

背景技术

草酸二甲酯是一种重要的有机化工原料，常用于各种医药、染料、萃取剂、溶剂以及其它化工中间体的制备等。例如，草酸二甲酯水解可以得到草酸，氨化生成草酰胺，尤其重要的应用在于加氢生成乙二醇。目前国内的乙二醇严重依赖进口，因此由一氧化碳偶联生成草酸二甲酯，然后加氢得到乙二醇，此C1路线制乙二醇具有重要的战略意义和经济意义。

草酸二甲酯传统的生产方法是酯化合成，工艺中要消耗大量烧碱和硫酸等，能耗和污染问题突出，而且生产周期较长，已经不再适应现代化工业的发展。经过一氧化碳偶联合成草酸二甲酯按照反应体系主要分为液相法和气相法。气相法具有原料来源丰富、价廉、反应条件温和、能耗低、设备简单、环境友好、选择性高等优点。但在降低催化剂的成本和提高催化剂的活性等方面还需要进一步的提高。

在一氧化碳气相偶联合成草酸二甲酯的催化剂中，就目前报道的催化剂来说，大多数以钯为活性组分，氧化铝为载体。中国专利CN105381799A，CN105903466A，CN1059797717A和CN108246289A中的催化剂均以α-Al₂O₃为载体，氧化铝通过1000℃以上的高温焙烧后得到α-Al₂O₃载体，可以去除大部分表面酸中心，但会造成载体比表面积低，活性组分钯易团聚，钯分散度低的缺点。林茜等人[α-Al₂O₃的性质对负载钯催化剂催化CO偶联反应的影响，催化学报，2006,27(10):911-955]以不同来源的α-Al₂O₃为载体制备了用于催化CO偶联制草酸二甲酯反应的Pd/α-Al₂O₃催化剂，其中Pd金属分散度介于1.09％-28.16％。Peng siyan等人[MgO:an excellent catalyst support for CO oxidative coupling todimethyl oxalate,Catal.Sci.Technol.,2014,4,1925]以MgO为载体制备了用于催化CO偶联制草酸二甲酯反应的Pd/MgO催化剂，由于MgO表面的弱碱性催化剂的催化活性显著提高，但MgO做载体存在比表面积低且在固定床反应器的工业应用中会存在催化剂成型的问题。