[发明专利]一种乙醇酸甲酯选择性催化制乙醛酸甲酯的生产方法

说明书

本发明公开了一种乙醇酸甲酯选择性催化制乙醛酸甲酯的生产方法，具体涉及化工材料制备领域，具体生产步骤为：步骤一：制备催化剂：(1)先将活性组分按比例溶于去离子水中配成母液，在搅拌条件下调节pH＝8～10，制成母液；(2)将载体在搅拌情况下加入到(1)中，并于60～80℃继续搅拌2～8h。(3)将(2)中所得产物洗涤过滤，避光、真空干燥过夜，在氮气或空气中，300～600℃焙烧3～6h得催化剂。步骤二：催化反应。本发明通过使用Au、Pd、Pt作为活性组分，同时TiO₂、SiO₂、ZrO₂作为载体制备催化剂，生产乙醛酸甲酯，本发明的反应在氧气或空气的温和条件下进行，乙醇酸甲酯转化率高、乙醛酸甲酯的选择性高，绿色环保，催化剂易分离、且重复使用性能好。

技术领域

本发明实施例涉及化工材料制备领域，具体涉及一种乙醇酸甲酯选择性催化制乙醛酸甲酯的生产方法。

背景技术

煤基合成气制乙二醇过程中，作为副产物的乙醇酸甲酯高效利用，对提高合成气制乙二醇的工艺效益和降低乙醛酸生产成本具有重要意义。当前，乙醇酸甲酯应用的一个重要途径就是将其转化为乙醇酸、丙二酸甲酯、甘氨酸和乙醛酸甲酯等下游化学品，其中转化为乙醛酸甲酯的途径尤为值得关注。因为乙醛酸甲酯一步水解得到的乙醛酸，广泛用于药物、化妆品、香水、农用化学品的制备，在化学合成中起着非常重要的作用，是非常重要的精细化工产品。

乙醇酸甲酯直接脱氢制乙醛酸甲酯一度为人们所关注，但经由选择氧化路线制取乙醛酸甲酯的研究并不多。周维友等[化工进展，2011，30(11)，2536-2539]用空气作氧化剂，自制C-3催化剂催化氧化乙醇酸甲酯为乙醛酸甲酯，340℃时，空气空速为42h^-1，乙醇酸甲酯空速为1.8h^-1，乙醛酸甲酯产率达92.6％。中国专利CN107876055B公开了Fe-Co催化氧化乙醇酸甲酯，最佳条件下，乙醇酸甲酯转化率为72.6％，乙醛酸的选择性为70％，乙醛酸甲酯的选择性为30％。

鉴于目前乙醇酸甲酯的催化氧化合成方法尚存在各种不足，现有技术中的乙醇甲酯在制备乙醇酸甲酯过程中存在容易过度氧化，且催化剂可重复使用性较差的问题，因此发展新的乙醇酸甲酯制乙醛酸甲酯选择氧化催化体系在我国具有重要的现实意义。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种乙醇酸甲酯选择性催化制乙醛酸甲酯的生产方法，通过使用纳米Au、Pd、Pt作为活性组分，同时TiO₂、SiO₂、ZrO₂作为载体制备催化剂，生产乙醛酸甲酯，以解决现有技术中由于乙醇酸甲酯过程中存在容易过度氧化，且催化剂可重复使用性较差而导致的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种乙醇酸甲酯选择性催化制乙醛酸甲酯的生产方法，具体生产步骤为：

步骤一：制备催化剂

(1)先将活性组分按比例溶于去离子水中，在搅拌条件下调节pH＝8～10，制成母液；

(2)将载体在搅拌情况下加入到(1)中，并于60～80℃继续搅拌2～8h；

(3)将(2)中所得产物洗涤过滤，避光、真空干燥过夜，在氮气或空气中，300～600℃下焙烧3～6h得催化剂。

步骤二：氧化反应

在间歇式反应釜中加入一定量的乙醇酸甲酯和反应溶剂，随后加入步骤一中制备的催化剂，催化氧化生成乙醛酸甲酯。

优选的，所述步骤一中活性组分设置为纳米Au、Pd、Pt中的一种或几种，所述活性组分在催化剂中的含量设置为0.5～5wt％。

优选的，所述步骤一中载体设置为TiO₂、SiO₂、ZrO₂中的一种或几种。