合成气一步法制乙醇用的铑基催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:12327427阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种合成气一步法制乙醇用的铑基催化剂,由活性组分、助剂和载体组成,其特征在于,所述的活性组分为Rh,助剂M选自碱金属、碱土金属或过渡金属元素中的一种或几种的组合,载体为二氧化铈或一定比例的铈锆固溶体。

2.如权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于,所述活性组分Rh的负载量为0.1~10wt%,优选为1~9wt%;所述助剂M与Rh的质量比为0.05~10,优选为0.1~9。

3.如权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于,活性组分、助剂及载体元素分别来自对应的硝酸盐或乙酸盐;助剂M选自Li,Na,K,Cs,La,Pr,Nd,Sm,Mn,Fe,Co,Ni,Ru中的一种或几种的组合。

4.如权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于,所述载体中铈锆固溶体所包含的铈与锆的原子比介于0.1~10之间,优选原子比为1~4。

5.如权利要求1所述的铑基催化剂,其特征在于,

二氧化铈或铈锆固溶体的制备步骤为:(a)利用均相沉淀法合成载体前驱物,(b)将所得载体前驱物经过滤、洗涤、干燥、焙烧、压片、过筛成为二氧化铈或铈锆固溶体。

6.如权利要求5所述的铑基催化剂,其特征在于,

步骤(a)所述的均相沉淀法为将载体所需金属的盐和水溶性缓释碱溶于去离子水中,将混合溶液置于三口烧瓶中,60℃~110℃油浴加热搅拌至固体溶解,关闭加热再搅拌至沉淀完全,其中水溶性缓释型碱的使用量为合成载体所需原料混合溶液中各组分沉淀所需碱量的1~60倍;

步骤(b)中,洗涤使用的溶剂为表面张力较小的有机溶剂,有机溶剂为异丙醇、甲醇、乙醇、正戊烷,洗涤后将载体前驱物在50~130℃条件下干燥6~24小时,干燥后产物以1~10℃/min速度升温至300~800℃焙烧1~12小时,所得产物10MPa压片成型,破碎过40~60目筛,得到载体。

7.如权利要求6所述的铑基催化剂,其特征在于,所述水溶性缓释碱为尿素、乙二胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙烯四胺的一种或多种。

8.一种权利要求1-7任一所述铑基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:

1)制得一定配比的Rh盐和M盐混合水溶液;

2)将步骤1)所得的混合水溶液滴加到二氧化铈或铈锆固溶体上,经干燥、焙烧、还原后得到所述的铑基催化剂;

Rh盐、M盐和二氧化铈或铈锆固溶体按权利要求2和4所述的组分配比计量。

9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中干燥工艺为:60~140℃下干燥3~15小时,优选80~120℃下干燥6~12小时;焙烧工艺为:氮气或空气气氛下,200~700℃下保持1~10小时,优选400~500℃下保持2~6小时;

还原工艺为:氢气气氛下,200~400℃下保持0.5~8小时,优选250~350℃下保持1~6小时。

10.如权利要求1-7任一所述铑基催化剂的应用,其特征在于,该铑基催化剂在合成气一步法制乙醇反应中,使用的温度范围为200~400℃,优选温度为250~350℃;使用压力范围为0.1~8.0MPa,优选压力范围为1.0~5.0MPa;H2/CO为0.5~8.0,优选H2/CO为1.0~4.0;稳定时间为3~48小时,优选稳定时间为12~24小时;反应时间为12~48小时,优选反应时间为20~28小时。

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