[发明专利]用于二氧化碳加氢制甲醇的CdO-TiO2

权利要求书

1.一种CdO-TiO₂催化剂在二氧化碳加氢制甲醇的反应中的应用，其特征在于：所述CdO-TiO₂催化剂组成按摩尔比要求1%≤Cd/(Cd+Ti)≤50%；

二氧化碳加氢合成甲醇的反应在加压固定床连续流动反应器上进行，二氧化碳加氢合成甲醇的条件为：原料气压力1～10 MPa，反应温度为240～400 ℃ ，空速为3000～40000h^–1，n(H₂):n(CO₂)摩尔比 = 1～8；

所述的二氧化碳加氢合成甲醇的CdO-TiO₂催化剂的制备方法，至少包括以下三种方法：

沉淀法：配制一定摩尔比的Cd、Ti金属盐混合溶液，金属离子总浓度为0.01～2 mol/L；配制相同浓度的沉淀剂水溶液；二者于20～90 ℃ 水中进行沉淀，控制pH = 6～10；沉淀方式包括沉淀剂水溶液滴入金属盐溶液、金属盐溶液滴入沉淀剂水溶液或二者并流共沉淀；所得沉淀于60～130 ℃ 烘干4～24 h，400～800 ℃ 焙烧2～24 h，得CdO-TiO₂催化剂；

或，浸渍法：配制一定摩尔比的Ti金属盐溶液，浓度为0.01～2 mol/L；配制相同浓度的沉淀剂水溶液；二者于20～90 ℃ 水中进行沉淀，控制pH = 6～10，所得沉淀于60～130 ℃烘干4～24 h，400～800 ℃ 焙烧2～24 h，得TiO₂载体；称取计量的Cd(NO₃)₂·6H₂O溶于去离子水中，称取所需量的上述TiO₂载体，投入Cd(NO₃)₂水溶液中，超声10～30分钟，所得悬浊液于100～130 ℃ 搅拌蒸发，400～800 ℃ 焙烧2～24 h，得CdO-TiO₂催化剂；

或，机械研磨法：配制一定摩尔比的Ti金属盐溶液，浓度为0.01～2 mol/L；配制相同浓度的沉淀剂水溶液；二者于20～90 ℃ 水中进行沉淀，控制pH = 6～10，所得沉淀于60～130 ℃ 烘干4～24 h，400～800 ℃ 焙烧2～24 h，得TiO₂载体；将Ti金属盐更换成Cd金属盐，按上述相同方法制备CdO；二者按计量比，经机械研磨得CdO-TiO₂催化剂。

2.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：所述 CdO-TiO₂催化剂组成按摩尔比要求3%≤Cd/(Cd+Ti)≤25%。

3.按照权利要求1所述的应用，其特征在于：所用的Cd盐为硝酸盐、醋酸盐、卤化物、硫酸盐中的一种或二种以上；

所用的沉淀剂为氨水、碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或二种以上；

所用的Ti盐为硝酸盐、醋酸盐、卤化物、硫酸盐、硫酸氧钛、异丙醇钛、乙醇钛中的一种或两种以上；

若钛盐选用异丙醇钛或乙醇钛，则用有机溶剂把钛醇盐溶解后滴入预置的水溶液中；所用的有机溶剂包括甲醇、乙醇、苯、甲苯、戊烷、环己烷中的一种或二种以上。

4.按照权利要求1所述的应用，其特征在于焙烧包括静态焙烧或流动气氛焙烧，焙烧气氛为空气、氧气、氮气中的一种或二种以上。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：催化剂在应用前进行催化剂的活化，活化条件为：以纯氢、氮气、氩气中的一种或二种以上于200～400 ℃ 活化0.5～12 h。

6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的CdO-TiO₂催化剂应用于二氧化碳加氢制甲醇反应，反应压力5MPa，反应温度320 ℃ ，空速为24000h^–1，原料气n(H₂):n(CO₂) =3。