一种催化剂及其制备方法和应用_3

文档序号:9360728阅读:来源:国知局
公式计算得到:
[0046] 其中,Vp V2分别表示在标准状况下,某时间段内进入反应系统的原料气的体积和 流出反应系统的尾气体积;Clie(j、c 2ie。分别表TK原料气和尾气中CO的含量。nran为参与反应 的CO的摩尔数为生成CO 2的CO的摩尔数,11Cii4为生成CH4的CO的摩尔数, nr,_为生 成CH4、C2烃、C3烃和C 4烃的CO的摩尔数之和。
[0047] 实施例1
[0048] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0049] (1)催化剂的制备:
[0050] 将100g粒径为50-150 μ m的杏壳活性炭载体AC-I (比表面积为1136m2/g,孔容为 0. 42cm3/g,平均孔径为2. 5nm,组分和含量如表1所示,下同)加入到500mL蒸馏水中均匀 搅拌5min,然后将得到的混合液置于超声波清洗器中清洗30min,过滤得到水洗后的活性 炭。之后将水洗后的活性炭与摩尔浓度为0. 7mol/L的硝酸水溶液500mL加入冷凝回流装 置的烧瓶中,将回流装置加热至80°C回流反应2h后过滤,并将固体组分用去离子水洗涤至 中性,然后放入烘箱中干燥,得到经酸洗氧化的活性炭载体AC-11。
[0051] 将56g六水合硝酸钴溶于12. 5mL去离子水中得到硝酸钴水溶液,将该溶液与 9. 89g浓度为7. 3重量%的硝酸锆水溶液和0. 2g浓度为1. 25重量%的二氯二氨合钼水溶 液混合均匀,得到浸渍液。将50g上述经酸洗氧化的活性炭载体AC-Il分散到浸渍液中,然 后在室温30°C下搅拌Ih后抽滤,并将滤饼转移至管式炉中,通流动N 2(流速为50mL/min) 并升温至120°C (升温速率为2°C /min)干燥2h,然后在350°C焙烧4h,干燥、焙烧过程均通 N2保护,得到催化剂A。以所述催化剂的总重量为基准,催化剂A中氧化钴的含量为25重 量%,氧化钼的含量为〇. 015重量%,氧化错的含量为2. 7重量%。
[0052] (2)由合成气制低碳醇反应:
[0053] 称取13g上述催化剂A,将该催化剂在纯氢氛围下在350°C下还原3h进行活化。之 后将其转移至盛有150克介质蜡的高压釜中,气密检查完成后升温至IKTC并开始搅拌,同 时通入合成气,控制合成气的体积空速为1000 Oh \压力为2. 5MPa,合成气组成为H2: CO:N2 =56:28:16,继续升温至220°C,然后在220°C稳定反应55h,利用在线色谱进行产物组成分 析,结果见表2。
[0054] 实施例2
[0055] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0056] (1)催化剂的制备:
[0057] 按照实施例1的方法制备催化剂,不同的是,将500mL摩尔浓度为0. 7mol/L的硝 酸水溶液用500mL摩尔浓度为I. 4mol/L的硝酸水溶液替代,且将9. 89g浓度为7. 3重量% 的硝酸锆水溶液用14. 84g浓度为7. 3重量%的硝酸锆水溶液替代,得到催化剂B。以所述 催化剂的总重量为基准,催化剂B中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015重 量%,氧化错的含量为4. 05重量%。
[0058] (2)由合成气制低碳醇反应:
[0059] 按照实施例1的方法进行由合成气制低碳醇反应,不同的是,将催化剂A用相同重 量份的催化剂B替代,结果见表2。
[0060] 实施例3
[0061] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0062] (1)催化剂的制备:
[0063] 按照实施例1的方法制备催化剂,不同的是,将500mL摩尔浓度为0. 7mol/L的硝 酸水溶液用500mL摩尔浓度为2. lmol/L的硝酸水溶液替代,且将9. 89g浓度为7. 3重量% 的硝酸锆水溶液用19. 78g浓度为7. 3重量%的硝酸锆水溶液替代,得到催化剂C。以所述 催化剂的总重量为基准,催化剂C中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015重 量%,氧化错的含量为5. 4重量%。
[0064] (2)由合成气制低碳醇反应:
[0065] 按照实施例1的方法进行由合成气制低碳醇反应,不同的是,将催化剂A用相同重 量份的催化剂C替代,结果见表2。
[0066] 实施例4
[0067] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0068] (1)催化剂的制备:
[0069] 按照实施例1的方法制备催化剂,不同的是,将500mL摩尔浓度为0. 7mol/L的硝 酸水溶液用500mL摩尔浓度为4. 2mol/L的硝酸水溶液替代,得到催化剂D。以所述催化剂 的总重量为基准,催化剂D中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015重量%,氧 化锆的含量为2. 7重量%。
[0070] ⑵由合成气制低碳醇反应:
[0071] 按照实施例1的方法进行由合成气制低碳醇反应,不同的是,将催化剂A用相同重 量份的催化剂D替代,结果见表2。
[0072] 实施例5
[0073] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0074] (1)催化剂的制备:
[0075] 按照实施例1的方法制备催化剂,不同的是,将100g粒径为50-150 μ m的杏壳活 性炭载体AC-I用100g粒径为50-150 μ m的椰壳活性炭载体AC-2 (比表面积为923m2/g,孔 容为0. 41cm3/g,平均孔径为I. 99nm,组分和含量如表1所示,下同)替代,得到催化剂E。以 所述催化剂的总重量为基准,催化剂E中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015 重量%,氧化错的含量为2. 7重量%。
[0076] (2)由合成气制低碳醇反应:
[0077] 按照实施例1的方法进行由合成气制低碳醇反应,不同的是,将催化剂A用相同重 量份的催化剂E替代,结果见表2。
[0078] 实施例6
[0079] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0080] ⑴催化剂的制备:
[0081] 按照实施例5的方法制备催化剂,不同的是,将500mL摩尔浓度为0. 7mol/L的硝 酸水溶液用500mL摩尔浓度为I. 4mol/L的硝酸水溶液替代,得到催化剂F。以所述催化剂 的总重量为基准,催化剂F中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015重量%,氧 化锆的含量为2. 7重量%。
[0082] (2)由合成气制低碳醇反应:
[0083] 按照实施例1的方法进行由合成气制低碳醇反应,不同的是,将催化剂A用相同重 量份的催化剂F替代,结果见表2。
[0084] 实施例7
[0085] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0086] (1)催化剂的制备:
[0087] 按照实施例5的方法制备催化剂,不同的是,将500mL摩尔浓度为0. 7mol/L的硝 酸水溶液用500mL摩尔浓度为2. lmol/L的硝酸水溶液替代,得到催化剂G。以所述催化剂 的总重量为基准,催化剂G中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015重量%,氧 化锆的含量为2. 7重量%。
[0088] (2)由合成气制低碳醇反应:
[0089] 按照实施例1的方法进行由合成气制低碳醇反应,不同的是,将催化剂A用相同重 量份的催化剂G替代,结果见表2。
[0090] 实施例8
[0091] 该实施例用于说明本发明提供的催化剂及其制备方法和应用。
[0092] (1)催化剂的制备:
[0093] 按照实施例5的方法制备催化剂,不同的是,将500mL摩尔浓度为0. 7mol/L的硝 酸水溶液用500mL摩尔浓度为4. 2mol/L的硝酸水溶液替代,得到催化剂H。以所述催化剂 的总重量为基准,催化剂H中氧化钴的含量为25重量%,氧化钼的含量为0. 015重量%,氧
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