[发明专利]一种含铜锌铝的催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种含铜锌铝的催化剂及其制备方法和用途，其特征为先利用α‑Al₂O₃和拟薄水铝石按照一定比例均匀混合，加入一定浓度的硝酸后，经过挤条、干燥、800‑1200℃焙烧等过程制得催化剂载体；然后配置一定浓度的硝酸铜和硝酸锌混合溶液，对载体进行浸渍，然后再进行干燥、焙烧等过程制得负载型的催化剂；该催化剂对费托合成油中的醛酮具有选择性加氢作用，可以将醛酮转化为相应的醇，同时对费托合成油中的烯烃加氢很少，保证了烯烃的含量。

技术领域

本发明属于化工生产领域，具体涉及一种含铜锌铝的催化剂及其制备方法和用途。国际专利分类属于C07F。

背景技术

费托合成是使用煤和水生成氢气和一氧化碳，然后利用氢气和一氧化碳在催化剂存在下合成液体燃料，可作为汽油和柴油，合成的产物中既有烷烃，也有烯烃，还有少量含氧化合物。其中烯烃主要是α-烯烃，含氧化合物包括各种碳数的醇、醛、酮。含氧化合物含量虽然很低，一般在1-2％左右，但这些含氧化合物的存在影响α-烯烃的聚合，因此需要将这些含氧化合物脱除。但目前尚没有很好的方法将这些含氧化合物脱除，因此需要开发新的方法将这些含氧化合物脱除，同时又不能让很多烯烃饱和。

由于含氧化合物直接加氢生成水的反应需要很高的反应温度，反应温度大于300℃，而在此温度下烯烃的加氢饱和反应速率很快，因此为减少烯烃的加氢，本发明利用负载铜锌的α-氧化铝催化剂，在较低温度下将醛酮加氢生成醇，然后再将醇与金属钠反应生成醇钠，进而通过蒸馏将醇钠脱除，即可除去费托合成油中的含氧化合物。加氢反应的催化剂对于醛加氢生成醇的反应很关键，最重要的是要选择合适的醛加氢催化剂来提高醛的转化率，同时尽量少的发生副反应即烯烃的加氢饱和。

发明内容

为了达到将费托合成油中的含氧化合物加氢生成醇，同时又最大限度降低烯烃的加氢，本发明提供了一种新的催化剂并提供了该催化剂的制备方法，并在固定床反应器上考察催化剂选择性加氢性能。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于费托合成油加氢的催化剂，其特征为催化剂活性组分为铜和锌，载体为α-Al₂O₃，其制备过程包括如下步骤：

(1)称取一定量的α-Al₂O₃和拟薄水铝石按照一定比例均匀混合后，加入一定量硝酸水溶液，混合均匀，成型，晾干后在120℃下干燥5h，然后升温至300-500℃，焙烧1-2小时，然后在800-1200℃下焙烧5-20小时，得到催化剂载体；

(2)配制浓度为5％的硝酸铜和硝酸锌的混合溶液，倒入焙烧后的载体进行浸渍，浸渍时间1-30小时，然后将浸渍的催化剂晾干，置于110℃烘箱中干燥5h，在500℃焙烧5h，得到负载型的催化剂。

在该方法中，可采用等体积浸渍法的方法制备负载铜的α-氧化铝催化剂，α-Al₂O₃和拟薄水铝石的比例为重量比2-4：1。催化剂中铜的含量为1-3％，锌的含量为1-2％。

在该催化剂和合适的加氢反应条件下，可以将费托合成油中80％以上的醛酮转变为相应的醇，同时保留油中大量的烯烃。这就为费托合成油进一步与金属钠反应生成醇钠，进而通过蒸馏脱除醇钠奠定了基础。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例以说明本发明的具体工艺。

对比例1：