[发明专利]一种CO2加氢制低碳烯烃的催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种CO₂加氢制低碳烯烃的催化剂，其特征在于，该催化剂由两部分组成，表示为M_aN_b；其中：

M为氮掺杂金属氧化物，所述氮掺杂金属氧化物中金属氧化物为氧化锌、氧化铜、氧化锆、氧化铈中一种；

N为分子筛，所述分子筛为SAPO-34、H-ZSM-5或HY分子筛中的一种；

a、b分别表示氮掺杂金属氧化物和分子筛的质量百分比，a为20-70％，b为30-80％。

2.一种制备如权利要求1所述的CO₂加氢制低碳烯烃催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、M-氮掺杂金属氧化物的制备：将金属氧化物放于管式炉中，通入氨气标准气进行氮的掺杂，管式炉升温进行氮化处理，维持一定时间后自然冷却即制得氮掺杂金属氧化物；

S2、催化剂的制备：取一定质量百分比的步骤S1制备的氮掺杂金属氧化物与分子筛，两者机械混合制得CO₂加氢制低碳烯烃的催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备CO₂加氢制低碳烯烃催化剂的方法，其特征在于，在步骤S1中，通入氨气标准气的进样速率为80-400ml/min，管式炉升温速率为1℃-5℃，氮化处理温度为400-700℃，氮化处理时间为3-5h。

4.一种根据权利要求1所述的CO₂加氢制低碳烯烃催化剂的应用，具体为使所述催化剂用于加压固定床连续流动反应器上进行二氧化碳加氢合成低碳烯烃的反应。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述二氧化碳加氢合成低碳烯烃的反应中：反应的压力为1.0-8.0MPa，反应的温度为200-400℃，反应的体积空速为6000-40000h^-1，氢气和二氧化碳的摩尔比为2：1-4：1。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述催化剂用于加压固定床连续流动反应器上进行二氧化碳加氢合成低碳烯烃的反应之前需要进行预还原处理步骤；

所述预还原处理步骤为：将所述催化剂放置于氮气和氢气氛围中还原，预还原处理的温度为350-450℃，预还原处理的时间为0.5-5h，氮气和氢气的体积比为80：20。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，在进行二氧化碳加氢合成低碳烯烃的反应中加入惰性稀释剂，惰性稀释剂用于使低碳烯烃合成反应平稳而利于控制，提高选择性；惰性稀释剂为氩气、氮气或氦气中的一种，其在反应体系中的体积含量为0-20％。