[发明专利]一种用于CO2

权利要求书

1.一种用于CO₂加氢制取低碳烯烃的铁基催化剂，其特征在于，所述的催化剂是通过以下方法制备而成的，包括如下步骤：

(1)将金属钴盐、锌盐、铜盐中的一种或多种和铁盐一起混合加入到乙二醇溶液中形成混合盐溶液，惰性气氛下搅拌并逐渐降温到-20℃-20℃，恒温保持1-7天，在保持同样温度下，滴加碳酸钠溶液至混合盐溶液中，形成最终沉淀体系；其中，钴盐、锌盐、铜盐的任意一种或多种盐和铁盐的混合比例为摩尔比(0.1-3.0):1，混合盐溶液中金属盐的浓度为0.1-1.0mol/L，所滴加碳酸钠溶液中碳酸钠的摩尔量为混合盐溶液中金属盐摩尔量的1-10倍；

(2)将步骤(1)的最终沉淀体系搅拌1-10小时，取出沉淀物过滤，并用过量去离子水洗涤后烘干沉淀物；

(3)将烘干的沉淀物研磨1-10小时后,焙烧，得到所述的铁基催化剂。

所述步骤(1)中的铁盐、钴盐、铜盐、锌盐为可溶于乙二醇的二价金属盐，所述的铁盐是氯化亚铁；钴盐为硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种；锌盐为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种，所述的铜盐为选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜中的一种。

2.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述步骤(1)中的乙二醇溶液的体积浓度为10％-95％，碳酸钠溶液的滴加速度为1-100mL/min。

3.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述步骤(2)沉淀物烘干的温度范围为5-200℃。

4.如权利要求1所述的铁基催化剂，其特征在于，所述步骤(3)中沉淀物的焙烧温度范围为300-700℃，焙烧时间为1-10h。

5.如权利要求1所述的铁基催化剂的应用，其特征在于，所述应用包括如下步骤：

1)在温度400-600℃、压力常压-3.0 MPa 下，用体积比为(5％-30％)：1的CO/Ar混合气或摩尔比CO：H₂＝1：(0.5-5)的合成气对所述铁基催化剂进行活化处理，活化时间为1-100h，

2)将CO₂与H₂/Ar的混合气作为反应气,通过装有所述催化剂的固定床反应器发生反应，反应温度t为200℃-400℃，反应压力P为1.0 MPa -10.0MPa，反应进料的空速GHSV为5000h^-1-15000h^-1,在反应器出口收集得到C₂-C₇低碳烯烃产品；

其中，所述低碳烯烃在总产物中的选择性为40.0％-70.0％，所述反应气为摩尔比CO₂：H₂＝1：(1.0-5.0)的CO₂+H₂/Ar混合气，Ar在混合气的体积分数为30％-60％。