一种合成低碳醇的催化剂及其制备方法_2

文档序号:9638275阅读:来源:国知局
聚乙二醇;向上述溶液中加入1354. 5g惰性氧化 铝粉体,之后逐步加入氨水,调节体系的pH值为7,并于60°C加热、老化,缓慢蒸发后得到凝 胶;将此凝胶于120°C下干燥,于350°C焙烧处理,粉碎至100目以下,得到包覆有惰性氧化 铝的活性组分,其中惰性氧化铝占活性组分重量的90% ;在转鼓造粒机中将活性组分与4 倍重量的氧化铝球混合,加入Si02质量百分比为20 %的硅溶胶进行涂覆,之后于100°C干 燥5小时,制得催化剂。
[0031] (合成反应)
[0032] 反应在加压固定床反应器中进行,反应前催化剂以纯氢在300°C还原2h,还原完 成后在如下条件下反应:H2/C0摩尔比为2 :1,压力为3MPa,温度为300°C,空速为5000h\ 评价结果如表1所示。
[0033] 实施例3 :
[0034] (催化剂制备)
[0035]将3L去离子水加热至60°C,按CUlFeQ.25Zna^分子式,称取69g硝酸铁、214. 2g硝 酸铜、169. 8g硝酸锌,溶于去离子水中,形成混合溶液;保持混合溶液的温度在60°C,在加 热的同时进行搅拌,加入381. 8g柠檬酸和15g聚乙二醇;向上述溶液中加入1432. 6g惰性 氧化铝粉体,之后逐步加入氨水,调节体系的pH值为7,并于60°C加热、老化,缓慢蒸发后得 至IJ凝胶;将此凝胶于120°C下干燥,于350°C焙烧处理,粉碎至100目以下,得到包覆有惰性 氧化铝的活性组分,其中惰性氧化铝占活性组分重量的90% ;在转鼓造粒机中将活性组分 与4倍重量的氧化铝球混合,加入Si02质量百分比为20%的硅溶胶进行涂覆,之后于100°C干燥5小时,制得催化剂。
[0036] (合成反应)
[0037] 反应在加压固定床反应器中进行,反应前催化剂以纯氢在300°C还原2h,还原完 成后在如下条件下反应:H2/C0摩尔比为2 :1,压力为3MPa,温度为300°C,空速为5000h\ 评价结果如表1所示。
[0038] 实施例4 :
[0039] (催化剂制备)
[0040] 将3L去离子水加热至60°C,按CUlFeQ.25Znd^分子式,称取69g硝酸铁、214. 2g硝 酸铜、339. 7g硝酸锌,溶于去离子水中,形成混合溶液;保持混合溶液的温度在60°C,在加 热的同时进行搅拌,加入493. 6g柠檬酸和30g聚乙二醇;向上述溶液中加入826. 2g惰性氧 化铝粉体,之后逐步加入氨水,调节体系的pH值为7,并于60°C加热、老化,缓慢蒸发后得到 凝胶;将此凝胶于120°C下干燥,于350°C焙烧处理,粉碎至100目以下,得到包覆有惰性氧 化铝的活性组分,其中惰性氧化铝占活性组分重量的80% ;在转鼓造粒机中将活性组分与 3倍重量的氧化铝球混合,加入Si02质量百分比为20%的硅溶胶进行涂覆,之后于100°C干 燥5小时,制得催化剂。
[0041] (合成反应)
[0042] 反应在加压固定床反应器中进行,反应前催化剂以纯氢在300°C还原2h,还原完 成后在如下条件下反应:H2/C0摩尔比为2 :1,压力为3MPa,温度为300°C,空速为5000h\ 评价结果如表1所示。
[0043] 实施例5 :
[0044] (催化剂制备)
[0045] 将3L去离子水加热至60°C,按CUlFeQ.25Znd^分子式,称取69g硝酸铁、214. 2g硝 酸铜、339. 7g硝酸锌,溶于去离子水中,形成混合溶液;保持混合溶液的温度在60°C,在加 热的同时进行搅拌,加入493. 6g柠檬酸和30g聚乙二醇;向上述溶液中加入1859惰性氧 化铝粉体,之后逐步加入氨水,调节体系的pH值为7,并于60°C加热、老化,缓慢蒸发后得到 凝胶;将此凝胶于120°C下干燥,于350°C焙烧处理,粉碎至100目以下,得到包覆有惰性氧 化铝的活性组分,其中惰性氧化铝占活性组分重量的90% ;在转鼓造粒机中将活性组分与 3倍重量的氧化铝球混合,加入Si02质量百分比为20%的硅溶胶进行涂覆,之后于100°C干 燥5小时,制得催化剂。
[0046] (合成反应)
[0047] 反应在加压固定床反应器中进行,反应前催化剂以纯氢在300°C还原2h,还原完 成后在如下条件下反应:H2/C0摩尔比为2 :1,压力为3MPa,温度为300°C,空速为5000h\ 评价结果如表1所示。
[0048] 实施例6 :
[0049] (催化剂制备)
[0050] 将3L去离子水加热至60°C,按CUlFeQ.25Znd^分子式,称取69g硝酸铁、214. 2g硝 酸铜、339. 7g硝酸锌,溶于去离子水中,形成混合溶液;保持混合溶液的温度在60°C,在加 热的同时进行搅拌,加入493. 6g柠檬酸和30g聚乙二醇;向上述溶液中加入826. 2g惰性氧 化铝粉体,之后逐步加入氨水,调节体系的pH值为7,并于60°C加热、老化,缓慢蒸发后得到 凝胶;将此凝胶于120°C下干燥,于350°C焙烧处理,粉碎至100目以下,得到包覆有惰性氧 化铝的活性组分,其中惰性氧化铝占活性组分重量的80% ;在转鼓造粒机中将活性组分与 2倍重量的氧化铝球混合,加入Si02质量百分比为20%的硅溶胶进行涂覆,之后于100°C干 燥5小时,制得催化剂。
[0051] (合成反应)
[0052] 反应在加压固定床反应器中进行,反应前催化剂以纯氢在300°C还原2h,还原完 成后在如下条件下反应:H2/C0摩尔比为2 :1,压力为3MPa,温度为300°C,空速为5000h\ 评价结果如表1所示。
[0053] 表1 :合成气制低碳醇反应结果
[0054]
【主权项】
1. 一种合成低碳醇的催化剂,其特征在于,所述的催化剂为双层包覆结构,内核为惰性 瓷球、外层为包覆有惰性氧化铝的活性组分; 其中,活性组分中的金属组元用CuaFebZn。表示,式中a、b、C分别为Cu、Fe、Zn元素的 原子比,a= 1,b= 0· 1-1,c= 0· 1-1 ; 活性组分中包覆的惰性氧化铝占活性组分的重量百分比在70% -95%之间; 所述的活性组分占催化剂的重量百分比在20-60%之间,惰性瓷球占催化剂的重量百 分比在40-80%之间。2. -种权利要求1所述的合成低碳醇的催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步 骤: 将铁、铜、锌的可溶性盐溶液溶于去离子水中,形成混合溶液,保持混合溶液的温度在 50-70°C,在加热的同时进行搅拌;待上述溶液混合均匀后,加入适量的柠檬酸和聚乙二醇, 柠檬酸的摩尔数与上述溶液中阳离子的摩尔数一致;随后向上述溶液中加入10-50微米的 惰性氧化铝粉体,之后逐步加入氨水,调节体系的pH值接近7,然后加热至50-70°C下老化 至使溶液转化为凝胶;将所述凝胶干燥、焙烧,得到的块状固体再经粉碎处理,得到包覆有 惰性氧化铝的活性组分;将活性组分涂覆于3-5_惰性瓷球表面,干燥后得到合成低碳醇 的催化剂。
【专利摘要】本发明提供一种合成低碳醇催化剂及制备方法。所述的催化剂为双层包覆结构,内核为惰性瓷球、外层为包覆有惰性氧化铝的活性组分;其中,活性组分中的金属组元用CuaFebZnc表示,式中a、b、c分别为Cu、Fe、Zn元素的原子比,a=1,b=0.1-1,c=0.1-1;活性组分中包覆的惰性氧化铝占活性组分的重量百分比在70%-95%之间;所述的活性组分占催化剂的重量百分比在20-60%之间。本发明催化剂的制备方法为:由Cu-Fe-Zn组成的金属组元包覆于尺寸为10-50微米的氧化铝粉体上,制成活性组分;活性组分经涂覆成型,再包覆于尺寸3-5mm的惰性瓷球上。与传统催化剂相比,采用本发明制备的催化剂,所制备的催化剂具有高催化活性和高C2+醇选择性,而且催化剂性能稳定,具有较长使用寿命。
【IPC分类】B01J23/80, C07C29/156, C07C31/08, C07C31/04
【公开号】CN105396593
【申请号】CN201510698048
【发明人】曾贤君, 于海斌, 孙彦民, 李晓云, 张利杰, 隋云乐, 张学斌
【申请人】中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院, 中海油能源发展股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月23日
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