[發明專利]一種用于合成氣制低碳醇的催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201711158742.7
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107899576B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 鄭長征;李亞斐;丁濤;劉斌;段玉梅;丁羽佳
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;B01J23/80;B01J35/10;B01J37/34;C07C29/154;C07C31/04;C07C31/08
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開了一種用于合成氣制低碳醇的催化劑的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1，將黃銅作為陽極、石墨作為陰極固定在裝有酸性高錳酸鉀溶液的容器a中，再將該容器a放入水浴鍋中進行恒溫水浴，設置直流電流的密度，連通電源進行電解；步驟2，經步驟1電解至電流密度發生變化時，停止實驗，將陽極表面產物刮下，收集到容器b中；步驟3，重復步驟2的操作，至黃銅反應完全，將收集到的產物用去離子水洗滌至中性后，進行干燥、焙燒；步驟4，將經步驟3處理的產物冷卻至常溫后，進行壓片，研磨，篩分，即得到40～60目用于合成氣制低碳醇的催化劑。本發明制備的催化劑結構穩定，孔徑分布均勻，對合成氣制低碳醇的催化效果較好。

技術領域

本發明屬于化學化工材料制備方法技術領域，具體涉及一種用于合成氣制低碳醇的催化劑的制備方法。

背景技術

目前我國汽油、柴油和液化石油氣等液體燃料主要來自于石油，隨著石油資源的日益枯竭，液體燃料的供應將面臨巨大威脅，由合成氣制低碳醇是煤炭資源清潔利用的手段之一，低碳醇不僅可以作為化工原料和化學品，還可以作為替代燃料和清潔汽油添加劑，近年來在化工、燃料和環保領域的應用價值逐步凸顯，相關研究日益活躍。

現已公開報道的用于低碳醇合成的催化劑總體上可歸為改性甲醇催化劑、改性費托催化劑、鉬基催化劑和貴金屬催化劑四大類。改性甲醇合成催化劑是經適量堿金屬和堿土金屬改性后用于低碳醇合成的催化劑(Cu/Zn/Al，Zn/Cr)；代表專利有：EP0034338A2和US4513100，此類催化劑雖然具有較高活性，但卻需要較高的溫度和壓力，產物中甲醇較多，C₂₊醇含量和選擇性不高；改性費托催化劑主要包括Cu-Co基催化劑和Cu-Fe基催化劑，最早由法國石油研究所(IFP)提出，代表專利有：GB2158730、GB2118061、US4122110、US4291126；此類催化劑優點是活性組分為非貴金屬，具有良好的C₂₊醇選擇性和溫和的反應條件，但總醇選擇性不高，產物中水成分較多；鉬基催化劑主要是MoS₂為主活性組分，由美國DOW公司開發，代表專利有：US4882360，此類催化劑具有良好的抗硫中毒性能，不易結碳等優點，但制備條件苛刻、助劑易于流失，影響催化劑的活性及穩定性，催化體系產物有大量副產物烴，低碳醇選擇性低；貴金屬催化劑以Rh基催化劑為典型，代表專利有：US4014913和US4096164；此類催化劑雖然具有獨特的選擇催化C₂含氧化合物的性能，乙醇選擇性高，但是存在催化劑成本高，易被CO₂氧化，難以實現工業化。

上述催化劑雖極大地推進了合成氣制低碳醇工藝的發展，但均存在著C₂₊醇選擇性低、含水高、易燒結以及制備成本高等問題。不同的制備方法對合成氣制低碳醇的催化劑的反應活性和使用壽命具有重大影響，文獻中報道較多的共沉淀法和浸漬法在很大程度上造成催化劑的上述不足，而陽極氧化法作為新型催化劑制備方法引起研究者高度關注。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于合成氣制低碳醇的催化劑的制備方法，解決了現有技術中制備低碳醇用催化劑活性低且制備成本高的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種用于合成氣制低碳醇的催化劑的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1，將黃銅作為陽極、石墨作為陰極固定在裝有酸性高錳酸鉀溶液的容器a中，再將該容器a放入水浴鍋中進行恒溫水浴，設置直流電流的密度，連通電源進行電解；

步驟2，經步驟1電解處理后，當電流密度發生變化時，停止實驗，將陽極表面產物刮下，收集到容器b中；

步驟3，重復步驟2的操作，至黃銅反應完全，將收集到的陽極表面產物用去離子水洗滌至中性后，進行干燥、焙燒處理；

步驟4，將經步驟3處理的陽極表面產物冷卻至常溫后，進行壓片，對壓片后的陽極表面產物進行研磨，再采用40～60目的篩子進行篩分，即得到40～60目用于合成氣制低碳醇的催化劑。