【技术实现步骤摘要】
本申请涉及化工原料制备，更具体地说，它涉及一种复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法。
技术介绍
1、乙二醛是一种用途广泛的精细化工产品，分子式为c2h2o2，能够用于药物制造、香料合成、油漆涂料以及胶粘剂等诸多领域，日本、美国、西欧在这方面已经做了大量的研究工作。目前，我国乙二醛主要应用于纺织工业和制造医药中间体，在进一步开发利用乙二醛及其系列产品方面有着乐观的前景。
2、目前，乙二醛的合成方法主要是乙二醇气相催化氧化法，乙二醇气相催化氧化法的原理是将加热汽化后的乙二醇与惰性气体(如水蒸气)、空气以及循环气混合，在催化剂作用下形成乙二醛气体。乙二醛气体经过多次水吸收后，经过脱色处理可以得到乙二醛产品。上述方法中，催化剂通常选用银催化剂。
3、针对上述中的相关技术，专利技术人认为，相关技术中的方法虽然能够实现乙二醛的制备，但是银催化剂的颗粒在高温条件下容易发生团聚，银催化剂的团聚会对反应产生不利影响，因此难以得到较高的乙二醛产率。
技术实现思路
1、相关技术中，银催化剂的颗粒在高温条件下容易发生团聚，难以得到较高的乙二醛产率。为了改善这一缺陷，本申请提供一种复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法。
2、本申请提供一种复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，采用如下的技术方案：
3、一种复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，包括以下步骤：
4、(1)对乙二醇进行预热汽化，得到乙二醇蒸气，将乙二醇蒸气、保护气、空气和循环气混合后得到原料气，
5、(2)将原料气输入安装有复合催化剂的催化反应器中，在加热加压条件下进行反应，反应结束后用水对产物进行冷却，然后输送到吸收塔中进行反复吸收，得到乙二醛粗品溶液，对乙二醛粗品溶液进行蒸馏纯化和脱色，得到乙二醛；所述复合催化剂为表面负载有沸石、纳米银和纳米氧化镧的铜网催化剂；
6、(3)在吸收塔和洗涤塔中对尾气进行处理，排出符合排放标准的废气后，将剩余的尾气作为循环气。
7、通过采用上述技术方案，本申请将沸石、纳米银和纳米氧化镧负载到铜网表面，得到了复合催化剂，并使用这种复合催化剂替代了传统的银催化剂，得到了新的乙二醛合成方法。在本申请的方法中，铜网和沸石共同作为纳米银的载体，能够起到分散、稳定纳米银颗粒的作用，而纳米氧化镧的加入能够起到物理隔离作用，一方面使得纳米银生成时就具有较小的粒径，另一方面也阻碍了纳米银在高温条件下的团聚。在铜网、沸石和纳米氧化镧的共同作用下，复合催化剂中的纳米银能够保持良好的分散状态，且在高温状态下不容易发生团聚，因而能充分促进乙二醇转化为乙二醛的反应，有助于提高乙二醛的产率。
8、作为优选，所述复合催化剂按照如下方法制备：
9、(1)将纳米沸石负载在铜网表面，得到铜网基材，备用；
10、(2)将无机碱、硅源、铝源、纳米氧化镧和水混合，得到生长液，备用；
11、(3)将铜网基材浸入沸石生长液中进行超声水热处理，得到沸石改性铜网；
12、(4)将沸石改性铜网浸入硝酸银电解液中作为阴极，以银为阳极进行电解，并进行超声处理，电解结束后在空气中对电解产物进行焙烧处理，得到复合催化剂。
13、通过采用上述技术方案，本申请在生长液中对铜网基材进行了水热处理，使用纳米沸石作为晶种诱导了沸石的生长，得到了表面负载有沸石膜的铜网，即沸石改性铜网。在沸石膜形成的同时，纳米氧化镧会与沸石膜结合，因此沸石改性铜网的沸石膜表面会含有一定量的纳米氧化镧。在步骤(3)中，纳米银在沸石膜表面发生沉积，而纳米氧化镧通过物理隔离作用减小了纳米银的粒径，沸石膜和铜网共同作为载体，从而得到了纳米银分散均匀、不容易团聚的复合催化剂。
14、作为优选，在制备所述复合催化剂的步骤(1)中，纳米沸石按照如下方法在铜网表面实现负载：
15、(1)依次使用阳离子聚电解质溶液、阴离子聚电解质溶液对铜网进行浸渍，然后取出铜网并进行洗涤，得到预处理铜网；
16、(2)依次使用阳离子聚电解质溶液和纳米沸石分散液对预处理铜网进行浸渍，然后取出预处理铜网并进行洗涤；
17、(3)将步骤(2)重复多次，得到铜网基材。
18、通过采用上述技术方案，本申请通过阳离子聚电解质溶液和阴离子聚电解质溶液对铜网进行了预处理，然后反复使用阳离子聚电解质溶液和纳米沸石分散液对预处理铜网进行浸渍，通过静电吸附作用实现了纳米沸石的多层组装，得到了表面负载有纳米沸石的铜网，即铜网基材。
19、作为优选，所述阳离子聚电解质溶液由聚二甲基二烯丙基氯化铵、氨水、氯化钠和水配制而成。
20、通过采用上述技术方案，本申请选用聚二甲基二烯丙基氯化铵为主要成分配制了阳离子聚电解质溶液，使用这种阳离子聚电解质溶液与阴离子聚电解质溶液配合之后，能够在铜网表面实现纳米沸石的负载。
21、作为优选，所述阴离子聚电解质溶液由聚苯乙烯磺酸钠、氯化钠和水配制而成。
22、通过采用上述技术方案，本申请使用聚苯乙烯磺酸钠为主要成分配制了阴离子聚电解质溶液，使用这种阴离子聚电解质溶液与阳离子聚电解质溶液配合之后，能够在铜网表面实现纳米沸石的负载。
23、作为优选，所述纳米沸石分散液按照如下方法制备：
24、(1)将铝源、模板剂和水混合，经过搅拌后得到铝前体液；将硅源、无机碱、模板剂和水混合，经过搅拌后得到硅前体液；
25、(2)将铝前体液加入硅前体液中，经过搅拌和油浴回流加热后得到纳米沸石分散液。
26、通过采用上述技术方案，本申请先分别配制了硅前体液和铝前体液，然后将硅前体液和铝前体液混合，通过油浴回流加热的方式，在模板剂的引导下进行了纳米沸石的生长，得到了纳米沸石分散液。
27、作为优选，在制备所述复合催化剂的步骤(4)中，还向电解液中加入硅溶胶。
28、通过采用上述技术方案，本申请向电解液中加入的硅溶胶能够与改性铜网结合，并在改性铜网表面引入二氧化硅。二氧化硅能够与改性铜网表面的纳米氧化镧共同起到物理阻隔作用，有助于减少纳米银的团聚。
29、作为优选，在制备所述复合催化剂的步骤(4)中，还向电解液的阴极区域加入纳米氧化镧。
30、通过采用上述技术方案，本申请加入的纳米氧化镧一开始主要分布在阴极区域，并且能够在超声作用下悬浮在电解液中。在当纳米银在阴极区域生成时，电解液中的纳米氧化镧能够与纳米银共同沉积到作为阴极的改性铜网表面，并与改性铜网表面的纳米氧化镧共同起到物理隔离作用，有助于减少纳米银的团聚。
31、作为优选，所述方法的步骤(2)中，反应的氧醇比为1-1.4。
32、通过采用上述技术方案，本申请选取了反应的氧醇比范围，在上述范围内均可实现乙二醛的制备，并得到较好的收率。
33、作为优选，所述方法的步骤(2)中，反应的氧醇比为1.1-1.5。
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1.一种复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述复合催化剂按照如下方法制备：
3.根据权利要求2所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，在制备所述复合催化剂的步骤（1）中，纳米沸石按照如下方法在铜网表面实现负载：
4.根据权利要求3所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述阳离子聚电解质溶液由聚二甲基二烯丙基氯化铵、氨水、氯化钠和水配制而成。
5.根据权利要求3所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述阴离子聚电解质溶液由聚苯乙烯磺酸钠、氯化钠和水配制而成。
6.根据权利要求3所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述纳米沸石分散液按照如下方法制备：
7.根据权利要求2所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，在制备所述复合催化剂的步骤（4）中，还向电解液中加入硅溶胶。
8.根据权利要求2所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方
9.根据权利要求1所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述方法的步骤（2）中，反应的氧醇比为1-1.4。
10.根据权利要求9所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述方法的步骤（2）中，反应的氧醇比为1.1-1.5。
...【技术特征摘要】
1.一种复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述复合催化剂按照如下方法制备：
3.根据权利要求2所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，在制备所述复合催化剂的步骤（1）中，纳米沸石按照如下方法在铜网表面实现负载：
4.根据权利要求3所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述阳离子聚电解质溶液由聚二甲基二烯丙基氯化铵、氨水、氯化钠和水配制而成。
5.根据权利要求3所述的复合催化剂催化氧化乙二醛的合成方法，其特征在于，所述阴离子聚电解质溶液由聚苯乙烯磺酸钠、氯化钠和水配制而成。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈烽，陈耕宏，
申请(专利权)人：杭州富阳永星化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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