【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种co酯化制甲酸甲酯的高导热多相催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂领域。
技术介绍
1、甲酸甲酯是碳一化学极重要的中间体，用途极为广泛。在化工行业，可水解制甲酸、氨解制甲酰胺和异构化制醋酸等。在农业上，可用作干水果、谷物等的烟熏剂和杀菌剂。目前工业上生产甲酸甲酯的方法主要采用液相甲醇羰基化法，但是该方法存在严重的缺点：(1)催化剂甲醇钠对水敏感、需要对原料甲醇中的杂质水进行提纯处理，导致原料的纯化成本较高；(2)液相甲醇羰基化法采用均相催化剂，产物甲酸甲酯与催化剂分离麻烦，难以实现连续化生产；(3)催化剂甲醇钠在甲酸甲酯中溶解度较小，易堵塞管道和阀门，给实际操作带来困难。
2、因此发展非均相催化体系实现甲酸甲酯的生产有重要意义。专利201410141259.8报道了一种亚硝酸甲酯合成甲酸甲酯的催化剂及其制备方法，其采用了固定床反应器，原料为一氧化碳、氮气、氢气和亚硝酸甲酯，可以用于合成甲酸甲酯，并且原料的转化率、产物的选择性和时空收率都较高。该专利中报道的催化剂采用的是负载型的钯基催化剂，载体为氧化物、活性炭、分子筛等。
3、一氧化碳酯化合成甲酸甲酯的反应放热严重，且有利于目标产物甲酸甲酯生成的反应温度的操作窗口很窄。目前已报道的钯基催化剂采用的是氧化物载体，其导热性能较低；在固定床反应器上，极易造成反应器中热点温度的出现，这不仅会造成副反应的快速发生进而导致目标产物的选择性、反应物的转化率的显著下降进而增加了单位产品的能耗和分离物耗，同时还会破坏循环气组成的稳定性，甚至会引起飞温并造成催化
技术实现思路
1、针对现有钯基负载型纳米催化剂在co酯化制甲酸甲酯反应中因催化剂导热性能不佳而在催化剂床层中易出现热点温度并发生飞温的问题，本专利技术提供了一种导热性能好、低负载量、高活性、高选择性的高导热多相催化剂及其制备方法。
2、根据本申请的第一个方面，提供了一种co酯化制甲酸甲酯的高导热多相催化剂。
3、一种co酯化制甲酸甲酯的高导热多相催化剂，所述高导热多相催化剂包括钯活性组分和载体；
4、所述载体包括碳化硅。
5、可选地，所述钯活性组分的负载量为载体质量的0.01～5wt％，优选0.05～2wt％。
6、进一步优选地，所述钯活性组分的负载量为载体质量的0.1～1wt％。
7、可选地，所述载体还包括氧化铝；
8、所述氧化铝和碳化硅的质量比记做a，100≥a≥0。
9、可选地，10≥a≥0.5。
10、可选地，所述高导热多相催化剂还包括助剂；
11、所述助剂选自fe、co、zn、cu中的至少一种；
12、所述助剂占载体质量的百分比记作b，10wt％≥b≥0，优选5wt％≥b≥0.02wt％。
13、进一步优选地，1wt％≥b≥0.1wt％。
14、根据本申请的第二个方面，提供了一种上述所述的高导热多相催化剂的制备方法。与传统浸渍法相比，该专利技术所采用的制备方法不仅催化剂的贵金属负载量低，且制备工艺简单、易于规模化放大。
15、上述所述的高导热多相催化剂的制备方法，包括以下步骤：
16、(s1)将载体和含钯前驱体的溶液进行混合，搅拌均匀，得到混合液；所述载体包括碳化硅；
17、(s2)将混合液进行干燥，焙烧，得到中间物质；
18、(s3)将含有中间物质、还原剂、结构导向试剂、保护剂的混合物，进行还原反应，过滤、洗涤、干燥，得到所述高导热多相催化剂。
19、可选地，步骤(s1)中，所述载体和含钯前驱体的溶液的固液比为0.2～10g/ml。
20、可选地，步骤(s1)中，所述载体和含钯前驱体的溶液的固液比为0.5～2g/ml。
21、可选地，所述钯前驱体的浓度为10～100mmol/l。
22、可选地，所述钯前驱体的浓度为30～50mmol/l。
23、可选地，所述钯前驱体选自钯对应的硝酸盐、卤化物、乙酰丙酮盐、醋酸盐中的至少一种。
24、可选地，所述钯前驱体选自氯亚钯酸钾和/或氯化钯。
25、可选地，所述含钯前驱体的溶液中，溶剂选自水、丙酮、甲醇、乙醇中的至少一种。
26、可选地，所述载体还包括氧化铝；
27、所述氧化铝和碳化硅的质量比记做a，100≥a≥0。
28、可选地，还加入含助剂前驱体的溶液进行混合，所述助剂前驱体选自fe、co、zn、cu对应的硝酸盐、醋酸盐、氯化物中的至少一种。
29、可选地，所述载体和含助剂前驱体的溶液的固液比为0.2～10g/ml。
30、可选地，所述载体和含助剂前驱体的溶液的固液比为0.2～2g/ml。
31、可选地，所述助剂前驱体的浓度为5～200mmol/l。
32、可选地，所述助剂前驱体的浓度为50～150mmol/l。
33、可选地，所述含助剂前驱体的溶液，溶剂选自水、丙酮、甲醇、乙醇中的至少一种。
34、可选地，助剂前驱体选自醋酸铁、硝酸铁、氯化铁、醋酸镍、硝酸镍、氯化镍、醋酸铜、硝酸铜、氯化铜、醋酸锌、硝酸锌、氯化锌中的至少一种。
35、可选地，步骤(s2)中，所述焙烧的条件为：
36、焙烧温度为200～600℃，焙烧时间为1～20h。
37、可选地，步骤(s2)中，所述焙烧的条件为：
38、焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为1～10h。
39、可选地，步骤(s2)中，所述干燥包括旋转蒸发或真空干燥。
40、可选地，步骤(s3)中，所述还原剂选自硼氢化钠、水合肼、抗坏血酸、甲醛、甲酸、甲酸钠、乙酸钠、葡萄糖、乙二醇中的至少一种；
41、所述结构导向试剂选自氯化钠、氯化钾、溴化钠、溴化钾、碘化钠、碘化钾、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵中的至少一种；
42、所述保护剂选自聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物中的至少一种。
43、可选地，步骤(s3)中，所述还原反应的条件为：
44、反应温度为30～130℃，反应时间为0.2～10h。
45、可选地，步骤(s3)中，所述还原反应的条件为：
46、反应温度为60～120℃，反应时间为0.2～5h。
47、根据本申请的第三个方面，提供了一种上述所述的高导热多相催化剂在co酯化制甲酸甲酯中的应用。
48、上述所述的高导热多相催化剂在co本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种CO酯化制甲酸甲酯的高导热多相催化剂，其特征在于，所述高导热多相催化剂包括钯活性组分和载体；
2.根据权利要求1所述的高导热多相催化剂，其特征在于，所述钯活性组分的负载量为载体质量的0.01～5wt％，优选0.05～2wt％。
3.根据权利要求1所述的高导热多相催化剂，其特征在于，所述载体还包括氧化铝；
4.根据权利要求1所述的高导热多相催化剂，其特征在于，所述高导热多相催化剂还包括助剂；
5.权利要求1-4任一项所述的高导热多相催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(S1)中，所述载体和含钯前驱体的溶液的固液比为0.2～10g/mL；
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(S2)中，所述焙烧的条件为：
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(S3)中，所述还原剂选自硼氢化钠、水合肼、抗坏血酸、甲醛、甲酸、甲酸钠、乙酸钠、葡萄糖、乙二醇中的至少一种；
9.权利要求1-4任一项所述的高导热多相催化
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将含有亚硝酸甲酯、一氧化碳、氢气和氮气的原料和高导热多相催化剂接触，反应，得到甲酸甲酯；
...【技术特征摘要】
1.一种co酯化制甲酸甲酯的高导热多相催化剂，其特征在于，所述高导热多相催化剂包括钯活性组分和载体；
2.根据权利要求1所述的高导热多相催化剂，其特征在于，所述钯活性组分的负载量为载体质量的0.01～5wt％，优选0.05～2wt％。
3.根据权利要求1所述的高导热多相催化剂，其特征在于，所述载体还包括氧化铝；
4.根据权利要求1所述的高导热多相催化剂，其特征在于，所述高导热多相催化剂还包括助剂；
5.权利要求1-4任一项所述的高导热多相催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙径，郭国聪，黄亮景，曾艳青，徐忠宁，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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