[发明专利]一种合成气制备低碳醇高效催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于合成气制备低碳醇的高效催化剂及其制备方法。本发明催化剂以M1_a‑Mo_b‑M2_c‑CNTs_d‑S为结构通式，其中，M1代表Co或Ni中的一种或两种，M2代表碱金属K、Na、Cs中的一种或几种，S代表复合氧化物载体TiO₂‑SiO₂或SiO₂‑Al₂O₃；a、b、c、d分别代表各物质在催化剂中的质量分数，其中a＝10％～20％，b＝20％～40％，c＝0％～5％，d＝10％～20％，余量为复合氧化物载体。本发明催化剂的制备方法简单，主要采用原位负载的方式，将金属及碳纳米管沉积到载体上，后利用喷雾干燥得到金属高分散，碳管均匀分布的低碳醇催化剂粉体，经焙烧后该催化剂具有C2+醇收率和选择性高，较强的抗硫性和较长的使用寿命的优点。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体的是一种合成气制备低碳醇高效催化剂及其制备方法

背景技术

随着世界范围内原油的不断重质化和劣质化，开发新的替代能源是解决当前能源危机的途径之一。基于煤基的合成气的综合利用是当今研究的热点，我国是多煤少油的国家，合成气资源丰富，利用高效洁净煤炭资源技术生产低碳醇绿色原料是资源利用和环境保护的重要途径之一。包信合院士利用OX-ZEO策略成功将合成气高选择性的转化为C₂-C₄烯烃或烷烃，且催化剂寿命较长，大大拓宽了合成气的工业应用前景。(Feng Jiao,JinjingLi,Xiulian Pan,et al.Selective conversion of syngas to light olefins.Science,2016,351,1065-1068)，合成气制备低碳醇是合成气应用领域的另一个重要方向，低碳醇是指含至少2个碳原子的一系列醇类。其作为一种绿色燃料，虽然其热值较石油馏分低，但由于氧的存在，能使其燃烧的更充分，从而减少对环境的污染。另外，研究发现甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油添加剂能够使饮用水污染，导致癌症，而低碳醇以其高辛烷值、防爆抗震性能优越等性能指标可以替代MTBE。同时，以低碳醇为原料，生产的有机产品也占据了化工市场较大的份额。因此，开发高活性，高选择性的低碳醇合成催化剂具有举足轻重的作用。