[發(fā)明專(zhuān)利]一種二氧化碳加氫制芳烴的催化劑及芳烴的合成方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810811469.1 | 申請(qǐng)日： | 2018-07-23 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN110743606B | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-08-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李燦;曲圓直;李澤龍;王集杰 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 |
| 主分類(lèi)號(hào)： | B01J29/40 | 分類(lèi)號(hào)： | B01J29/40;B01J29/48;C07C15/00;C07C1/12 |
| 代理公司： | 沈陽(yáng)科苑專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 21002 | 代理人： | 馬馳 |
| 地址： | 116023 遼寧*** | 國(guó)省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 二氧化碳 加氫 芳烴 催化劑 合成 方法 | ||
1.一種由二氧化碳直接加氫制取芳烴的方法，其特征在于：催化劑由金屬氧化物催化劑M和分子篩催化劑Z兩部分物理混合組成，以M/Z表示；
催化劑中金屬氧化物催化劑M質(zhì)量含量為20-80%；金屬氧化物催化劑 M由金屬氧化物、或金屬氧化物和載體構(gòu)成；金屬氧化物為Ga、In、Zn、Cd、Ti、Zr、Cr、Mo中的一種或二種以上的氧化物；M 中金屬氧化物的質(zhì)量百分含量為 20-100%；
分子篩催化劑 Z 為ZSM-5、ZSM-11、ZSM-22、ZSM-23 和MCM-22 分
子篩中的一種或幾種；所用分子篩的硅鋁比為 20～300；
芳烴的合成方法為使用上述催化劑催化，以二氧化碳和氫氣為原料，氫氣與二氧化碳的體積比為H2：CO2=1-5；反應(yīng)溫度為260-450℃；反應(yīng)壓力為 0.5-6 MPa；原料空速為200-30000mL/(gcat·h)。
2.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的由二氧化碳直接加氫制取芳烴的方法，其特征在于，所述金屬氧化物選自Ga、In、Zn、Zr中的一種或兩種以上的氧化物；所述分子篩催化劑選自ZSM-5和 MCM-22 中的一種或兩種；氫氣與二氧化碳的體積比為2-4。
3.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的由二氧化碳直接加氫制取芳烴的方法，其特征在于，所述載體為：SiO2、Al2O3 中的一種或二種；所述分子篩催化劑Z使用改性分子篩或未改性分子篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的由二氧化碳直接加氫制取芳烴的方法，其特征在于，權(quán)利要求 1中任一所述金屬氧化物催化劑 M 的制備方法采用浸漬法、共沉淀法、分步沉淀法、沉積沉淀法或機(jī)械混合法中的一種或多種，包括以下步驟：
a. 浸漬法：將金屬氧化物催化劑M所需的一種或多種金屬元素的可溶性化合物配制成溶液與載體混合，然后蒸干；
共沉淀法：采用沉淀劑將金屬氧化物催化劑 M所需的一種或多種金屬元素的化合物均勻沉淀、或均勻沉淀到載體上；
分步沉淀法：采用沉淀劑將金屬氧化物催化劑 M中的一種或多種金屬元素的化合物分別先后均勻沉淀、或均勻沉淀到載體上；
沉積沉淀法：將金屬氧化物催化劑 M所需的一種或多種金屬元素的化合物與載體混合形成懸浮液，通過(guò)控制 pH 使得金屬元素的化合物沉淀；
機(jī)械混合法：將金屬氧化物催化劑 M所需的多種金屬元素的氧化物按一定比例直接機(jī)械混合；
b.老化：老化溫度為 40-100℃；老化時(shí)間為 6-24小時(shí)；
c.干燥： 干燥溫度為 80-110℃；干燥時(shí)間為 10-20小時(shí)；d.焙燒：焙燒的溫度為 300-800℃；焙燒時(shí)間為 2-10小時(shí)；
在a 步驟中催化劑沉淀過(guò)程中，沉淀劑為堿性溶液，選自碳酸鈉、氫氧化鈉、硝酸銨或碳酸銨中的一種，體系pH 值控制在 6-10。
5.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的由二氧化碳直接加氫制取芳烴的方法，其特征在于，分子篩Z選擇改性分子篩或未改性分子篩；改性使用 Zn、Ga、Mo、Ag、Mn、P元素中的一種或多種進(jìn)行改性；改性元素占改性分子篩質(zhì)量的 0.1％～20％；
改性方法采用浸漬法，離子交換法，物理混合法或化學(xué)液相沉積法
中的一種或多種，包括以下步驟：
a. 浸漬法：將包含 Zn、Ga、Mo、Ag、Mn、P中一種或多種元素的可溶性化合物配制成溶液與分子篩混合，通過(guò)干燥直接將改性元素負(fù)載在分子篩上；
離子交換法：將包含 Zn、Ga、Mo、Ag、Mn、P 中一種或多種元素的可溶性化合物配制成溶液與分子篩混合，將改性元素離子交換到分子篩上；
物理混合法：將包含 Zn、Ga、Mo、Ag、Mn、P 中一種或多種元素的化合物與分子篩按一定比例直接機(jī)械混合；
化學(xué)液相沉積法：將包含改性元素的化合物、分子篩和有機(jī)溶劑混合，將改性元素負(fù)載在分子篩上；
b.干燥： 干燥溫度為 80-110℃，時(shí)間為 10-20 小時(shí)；
c.焙燒：焙燒的溫度為 300-800℃；焙燒時(shí)間為 3-12小時(shí)。
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