[发明专利]一种用于逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的负载型碳化镍铟催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的负载型碳化镍铟催化剂及其制备方法和应用。所述负载型碳化镍铟催化剂是由载体及负载其上的碳化镍铟组成，具有如下通式：InNi₃C_0.5/ZT，其中：InNi₃C_0.5表示碳化镍铟，ZT表示载体，InNi₃C_0.5在负载型碳化镍铟催化剂中所占的质量百分数为1～40％，余量为载体ZT所占的质量百分数。本发明提供的负载型碳化镍铟催化剂具有结构稳定、导热性好、渗透率高、转化率和选择性高、活性高、机械强度高、易于成型、易于装填和高通量低压降等诸多优点，能同时满足化工过程中的强吸/放热反应对快速热/质传递等和良好催化性能的要求。

技术领域

本发明是涉及一种催化剂及其制备方法和应用，具体说，是涉及一种用于逆水煤气变换反应、草酸二甲酯加氢制乙二醇反应或二氧化碳加氢制甲醇反应的负载型碳化镍铟催化剂及其制备方法和应用，属于催化技术领域。

背景技术

二氧化碳是最主要的温室气体，化石能源的热能利用产生了大量的CO₂，破坏了地球生态系统的碳平衡，严重威胁了人类的可持续发展，因此，CO₂的转化和应用研究日见活跃。将CO₂视为一种廉价、丰富的C1资源，使其与可再生能源制得的氢气进行高效转化生成有用化学品，如甲醇、甲烷、甲酸、低碳烃、碳酸酯类等，不但能够缓解因CO₂排放带来的环境压力，同时还将为整个社会带来巨大的经济效益。

将CO₂转化为化学品，当前主要面临催化反应活性低及目标产物收率低等问题。原因在于CO₂分子中的碳原子为其最高氧化态，具有热力学稳定性和动力学惰性，其C＝O双键的键能为728kJ/mol，标准吉布斯自由能(ΔG⁰)为-394.38kJ/mol。所以CO₂活化及其转化通常都需要使用合适的催化剂来降低CO₂转化的活化能。

通过逆水煤气变换反应(RWGS:CO₂+H₂→CO+H₂O)对CO₂进行活化，不但可以获得高的CO₂转化效率，而且可以将CO₂作为丰富的碳资源转化为更有利用价值的CO。同时，RWGS反应也为经非化石资源路线制合成气提供了可能，成为未来构建绿色煤化工体系、减少CO₂排放的基础。利用可再生能源产生的氢气与CO₂通过RWGS反应产生CO，CO可进一步通过费-托(F-T)、CAMERE(通过逆水煤气变换反应先将CO₂和H₂转化为CO和H₂O，所得气体(CO、CO₂、H₂)脱水后加氢合成甲醇)等反应生成液体燃料、醇类等。RWGS反应被认为是实现CO₂资源化利用过程中最为重要的反应之一，有望部分替代煤制合成气。