專利名稱：一種合成低碳混合醇的鎳銅基氧化物催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種催化劑，具體地說涉及一種合成低碳混合醇的鎳銅基氧化物催化劑。
由CO+H2合成的低碳混合醇是提高無鉛汽油辛烷值理想的添加劑，具有廣闊的市場(chǎng)前景，該反應(yīng)目前較成熟的工藝過程中有德國(guó)Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al催化體系和意大利Snam公司的Zn-Cr-K催化體系，這兩類催化劑都屬于是甲醇合成催化劑改性而來，所使用的改性助劑是堿金屬或堿土金屬，但C2+醇在總醇中的選擇性僅為30wt％，另一個(gè)問題是此類催化劑使用條件較為苛刻，溫度要求高于400℃，壓力為10MPa以上。
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種產(chǎn)品中C2+醇的選擇性好，反應(yīng)條件緩和，成本低的一種合成低碳混合醇的鎳銅基氧化物催化劑。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，在Cu/ZrO2系催化劑中加入有較強(qiáng)碳鏈增長(zhǎng)能力的VIII族元素，以及堿金屬、堿土金屬，提高CO加氫反應(yīng)時(shí)C2+醇的選擇性。
本發(fā)明的催化劑組成為(摩爾百分比)Cu25-40％Zr35-40％Mn10-20％Ni5-10％ MA0.1-7％其中MA為Al、Mg、Cr、Fe中的一種。
本發(fā)明的制備方法是采用共沉淀法，Zr的前驅(qū)物為氧氯化鋯，其余均為硝酸鹽的前驅(qū)物，按上述組成溶于蒸餾水中，在60-90℃下與碳酸鈉溶液共沉淀，沉淀過程中充分?jǐn)嚢璨⒈３謕H＝9-12，沉淀經(jīng)蒸餾水洗滌至無氯離子為止，在120℃下干燥和350℃焙燒，破碎至20-40目即可。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.原料來源廣泛，成本低。2.制備簡(jiǎn)單。
3.反應(yīng)條件溫和。4.C2+醇的選擇性大于35wt％。
5.催化劑的穩(wěn)定性好。
6.由于Ni元素所具有的較強(qiáng)的甲烷化反應(yīng)傾向，導(dǎo)致醇產(chǎn)物中的重組元較少，但同時(shí)該性質(zhì)也保證此催化劑生成的產(chǎn)物中不會(huì)出現(xiàn)重質(zhì)烴等副產(chǎn)物，避免了產(chǎn)物的過于復(fù)雜化，從而使得反應(yīng)產(chǎn)物的分離較為容易，這也是該催化劑的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1按Cu 40％、Zr 30％、Mn 20％、Ni 9.9％Al 0.1％(摩爾百分比)的組成，把Zr的前驅(qū)物氧氯化鋯，其余元素的前驅(qū)物為硝酸鹽，溶于蒸餾水中，在70℃下與30％的碳酸鈉溶液共沉淀，沉淀過程需充分?jǐn)嚢璨⒈３謕H＝10，沉淀經(jīng)蒸餾水洗滌至無氯離子檢出為止，在120℃下干燥和350℃焙燒，破碎至20-40目。CO+H2反應(yīng)在6mm內(nèi)經(jīng)不銹鋼反應(yīng)器中進(jìn)行，制取的催化劑在反應(yīng)前以純氫在300℃還原10小時(shí)，切換成合成氣進(jìn)行反應(yīng)。使用條件為P＝7.5MPa、T＝300℃、GHSV＝4000h-1、H2/CO＝2，以冰水浴收集液相產(chǎn)物，得到的產(chǎn)物經(jīng)氣相色譜分析結(jié)果為CO轉(zhuǎn)化率醇時(shí)空產(chǎn)率 產(chǎn)物分布總醇選擇性分布(g/ml catal h) 醇 烴 CO2甲醇 乙醇 丙醇 丁醇(異丁醇) ＞戊醇55.08 0.36 53.15 23.54 23.31 71.50 9.16 4.21 7.93(6.95) 5.83實(shí)施例2催化劑組成為Cu 40％，Zr 35％，Ni 10％，Mn 10％，F(xiàn)e 5％(摩爾百分比)，使用條件為P＝6.0MPa，T＝300℃，GHSV＝4000h-1，H2/CO＝2，其余同實(shí)施例1，所得結(jié)果為CO轉(zhuǎn)化率 醇時(shí)空產(chǎn)率 產(chǎn)物分布 總醇選擇性分布(g/ml catal h) 醇 烴CO2甲醇 乙醇 丙醇 丁醇(異丁醇) ＞戊醇47.71 0.23 30.56 33.72 35.72 72.37 11.03 5.52 6.38(5.33) 4.68實(shí)施例3催化劑組成為Cu 40％，Zr 30％，Mn 13％，Ni 10％，F(xiàn)e 7％(摩爾百分比)，使用條件為P＝6.0MPa，T＝300℃，GHSV＝4000h-1，H2/CO＝2，其余同實(shí)施例1，所得結(jié)果為CO轉(zhuǎn)化率 醇時(shí)空產(chǎn)率 產(chǎn)物分布 總醇選擇性分布(g/ml catal h) 醇 烴CO2甲醇 乙醇 丙醇 丁醇(異丁醇) ＞戊醇39.83 0.13 20.53 41.24 38.23 63.87 17.20 7.72 6.64(4.30) 4.54實(shí)施例4催化劑組成為Cu 40％，Zr 40％，Mn 13％，Ni 5％，Mg 2％(摩爾百分比)，使用條件為P＝7.0MPa，T＝300℃，GHSV＝5000h-1，H2/CO＝2，其余同實(shí)施例1，所得結(jié)果為CO轉(zhuǎn)化率 醇時(shí)空產(chǎn)率 產(chǎn)物分布 總醇選擇性分布(g/ml catal h) 醇烴 CO2甲醇 乙醇 丙醇 丁醇(異丁醇) ＞戊醇39.850.44 45.63 26.13 28.24 74.82 10.16 4.03 5.90(5.03) 5.0權(quán)利要求
1.一種合成低碳混合醇的鎳銅基氧化物催化劑，其特征在于催化劑的組成為(摩爾百分比)Cu25-40％ Zr35-40％Mn 10-20％Ni5-10％ MA2-7％其中MA為Al、Mg、Cr、Fe中的一種。
全文摘要
一種合成低碳混合醇的鎳銅基氧化物催化劑,在Cu/ZrO
文檔編號(hào)C07C29/00GK1248492SQ9811895
公開日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1998年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月22日
發(fā)明者孫予罕, 陳小平, 鐘炳, 王秀芝, 任杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所