[發明專利]用于二氧化碳加氫制甲醇的CdO-TiO2

有效

• 申請號: 201710756186.7
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN109420485B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 李燦;王集杰;李澤龍;韓哲;湯馳洲;劉海龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/06
• 分類號: B01J23/06;C07C29/153;C07C31/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種CdO-TiO₂催化劑在二氧化碳加氫制甲醇的反應中的應用，其特征在于：所述CdO-TiO₂催化劑組成按摩爾比要求1%≤Cd/(Cd+Ti)≤50%；

二氧化碳加氫合成甲醇的反應在加壓固定床連續流動反應器上進行，二氧化碳加氫合成甲醇的條件為：原料氣壓力1～10 MPa，反應溫度為240～400 ℃ ，空速為3000～40000h^–1，n(H₂):n(CO₂)摩爾比 = 1～8；

所述的二氧化碳加氫合成甲醇的CdO-TiO₂催化劑的制備方法，至少包括以下三種方法：

沉淀法：配制一定摩爾比的Cd、Ti金屬鹽混合溶液，金屬離子總濃度為0.01～2 mol/L；配制相同濃度的沉淀劑水溶液；二者于20～90 ℃ 水中進行沉淀，控制pH = 6～10；沉淀方式包括沉淀劑水溶液滴入金屬鹽溶液、金屬鹽溶液滴入沉淀劑水溶液或二者并流共沉淀；所得沉淀于60～130 ℃ 烘干4～24 h，400～800 ℃ 焙燒2～24 h，得CdO-TiO₂催化劑；

或，浸漬法：配制一定摩爾比的Ti金屬鹽溶液，濃度為0.01～2 mol/L；配制相同濃度的沉淀劑水溶液；二者于20～90 ℃ 水中進行沉淀，控制pH = 6～10，所得沉淀于60～130 ℃烘干4～24 h，400～800 ℃ 焙燒2～24 h，得TiO₂載體；稱取計量的Cd(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中，稱取所需量的上述TiO₂載體，投入Cd(NO₃)₂水溶液中，超聲10～30分鐘，所得懸濁液于100～130 ℃ 攪拌蒸發，400～800 ℃ 焙燒2～24 h，得CdO-TiO₂催化劑；

或，機械研磨法：配制一定摩爾比的Ti金屬鹽溶液，濃度為0.01～2 mol/L；配制相同濃度的沉淀劑水溶液；二者于20～90 ℃ 水中進行沉淀，控制pH = 6～10，所得沉淀于60～130 ℃ 烘干4～24 h，400～800 ℃ 焙燒2～24 h，得TiO₂載體；將Ti金屬鹽更換成Cd金屬鹽，按上述相同方法制備CdO；二者按計量比，經機械研磨得CdO-TiO₂催化劑。

2.按照權利要求1所述的應用，其特征在于：所述 CdO-TiO₂催化劑組成按摩爾比要求3%≤Cd/(Cd+Ti)≤25%。

3.按照權利要求1所述的應用，其特征在于：所用的Cd鹽為硝酸鹽、醋酸鹽、鹵化物、硫酸鹽中的一種或二種以上；

所用的沉淀劑為氨水、碳酸銨、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或二種以上；

所用的Ti鹽為硝酸鹽、醋酸鹽、鹵化物、硫酸鹽、硫酸氧鈦、異丙醇鈦、乙醇鈦中的一種或兩種以上；

若鈦鹽選用異丙醇鈦或乙醇鈦，則用有機溶劑把鈦醇鹽溶解后滴入預置的水溶液中；所用的有機溶劑包括甲醇、乙醇、苯、甲苯、戊烷、環己烷中的一種或二種以上。

4.按照權利要求1所述的應用，其特征在于焙燒包括靜態焙燒或流動氣氛焙燒，焙燒氣氛為空氣、氧氣、氮氣中的一種或二種以上。

5.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：催化劑在應用前進行催化劑的活化，活化條件為：以純氫、氮氣、氬氣中的一種或二種以上于200～400 ℃ 活化0.5～12 h。

6.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述的CdO-TiO₂催化劑應用于二氧化碳加氫制甲醇反應，反應壓力5MPa，反應溫度320 ℃ ，空速為24000h^–1，原料氣n(H₂):n(CO₂) =3。