[發明專利]一種鈰基復合氧化物涂層型整體式催化劑的應用方法

有效

• 申請號: 201911306621.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN110882687B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陳永東;嚴櫟穎;唐強;王健禮;劉昕燁;鄒建國;蒲昊宇;吳曉茵;梁丞耀
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J23/18;B01J35/04;C07C68/04;C07C69/96
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 房立普

1.一種鈰基復合氧化物涂層型整體式催化劑的應用方法，其特征在于，該催化劑由催化劑涂層鈰基復合氧化物及催化劑基體堇青石蜂窩陶瓷組成；

以催化劑涂層質量為基礎，具體制備方法包括以下步驟：

S1、將鈰基復合氧化物催化劑粉體和計量的去離子水一并進行球磨，制成固體含量為40~60 wt%的漿液；

S2、將堇青石蜂窩陶瓷基體浸泡于步驟S1所制備的漿液中；

S3、將基體從漿液中取出，用壓縮空氣吹除基體孔道中及外表面上多余的漿液；

S4、將涂覆了漿液的基體經干燥后進行焙燒；

干燥后進行焙燒過程如下：將涂覆有漿液的基體在70~80 ^oC的條件下干燥3~4小時，然后再在150~200 ^oC條件下焙燒1~2小時，接著在400~500 ^oC條件下焙燒2～5小時，得到鈰基復合氧化涂層型整體式催化劑；

所述的鈰基復合氧化物催化劑粉體，其制備步驟如下：

S1.1、根據用量比例，在攪拌狀態下，向可溶于水的鈰鹽水溶液中加入鎂鹽、鋅鹽、鉍鹽中的任意一種的水溶液，再加入計量的鋁鹽水溶液，再加入計量的沉淀劑，反應溫度為60~120 ^oC，反應時間為3~7小時，待沉淀完全后，得到反應產物；

S1.2、將反應產物過濾、洗滌；再加入占所得反應產物總質量10~50 wt％的聚乙二醇溶液調漿，噴霧干燥，控制粉末平均粒徑在5~10微米；

S1.3、將噴霧干燥后得到的粉末進行真空干燥，干燥后的催化劑再在給定的氣氛下焙燒，即得到鈰基復合氧化物催化劑粉體；

所述的鈰基復合氧化物催化劑粉體的比表面積≥120 m²/g，鈰與鎂或鋅或鉍的摩爾比為0.01~0.80:0.99~0.20，三氧化二鋁含量為Ce_1-xM_xO₂-Al₂O₃，M=Mg、Bi、Zn，復合氧化物質量的1 wt%；

所述步驟S1.1中的鈰鹽為硝酸鈰銨，所述鎂鹽為硝酸鎂、所述鋅鹽為硝酸鋅、所述鉍鹽為硝酸鉍，所述鋁鹽為硝酸鋁，所述的沉淀劑為尿素溶液；

反應溫度為80~100 ^oC，反應時間為4~6小時；

所述焙燒氣氛為空氣或氧氣；

步驟S1.3的干燥過程如下：在80 ^oC條件下真空干燥12小時；

步驟S1.3的焙燒過程如下：在150~200 ^oC條件下焙燒1～2小時，接著在400~500 ^oC條件下焙燒3~5小時，得到鈰基復合氧化物催化劑粉體；

鈰基復合氧化物涂層型整體式催化劑的應用方法是，將所制備的鈰基復合氧化物涂層型整體式催化劑放入固定床反應器的不銹鋼管中，先通入CO₂，5~10 min后，將液體甲醇通過高壓恒流泵輸送到預熱器預熱至80~120 ^oC進行氣化處理，并實現CO₂與甲醇的預混，反應氣體中CH₃OH與CO₂的摩爾比為2：1；控制反應壓力為1~3 MPa，控制反應溫度為100~200 ^oC，控制氣體物料體積空速為2880 g_cat^-1 h^-1；待反應4~6小時后反應混合氣通過氣相色譜，實現在線檢測反應物及產物含量。