[发明专利]一种CO2加氢制异构烷烃的催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种CO2加氢制异构烷烃的催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备技术领域。本发明将通过共沉淀及物理粘接法相结合，制备出以活性金属氧化物为核，沸石分子筛为壳的核壳催化剂，实现CO2加氢制异构烷烃的高选择性合成。所得催化剂的核壳结构可有效增强催化剂核上生成的中间物种与分子筛壳层的接触，而且生成的反应产物必须通过分子筛孔道进行扩散，进而对产物分子起到高效的择形作用；该催化剂还具有异构烷烃选择性高、制备方法简单、成本低廉的优点。

主权项

1.一种CO2加氢制异构烷烃的催化剂，其特征在于：所述催化剂为核壳结构，其组成及重量百分比如下：以活性金属氧化物为核，活性金属氧化物所占重量百分比为44%~85%；粘结剂，占5~11%；以沸石分子筛为壳，沸石分子筛所占重量百分比为10%~45%；所述活性金属氧化物包括Fe2O3、ZnO，还包括ZrO2、Al2O3、SiO2或TiO2中的一种或几种；所述沸石分子筛为HZSM‑5、Hß、 HY、HMOR分子筛中的一种或几种；所述粘结剂为30wt%的硅溶胶；所述活性金属氧化物占催化剂总含量为44%~85%，其中各组分含量如下：Fe2O3：24~40%；ZnO：10~25%；ZrO2、Al2O3、SiO2或TiO2中的一种或几种：10~20%；上述催化剂的制备方法，包括如下步骤：（1）将铁、锌组分以金属硝酸盐形式，以及锆、铝、硅、钛中的一种或几种，配成0.5~2mol/L的混合酸溶液，然后将氢氧化钠配成1~5mol/L的水溶液，通过蠕动泵控制混合酸溶液的滴加速度为10~15ml/min，控制氢氧化钠的滴加速度为6~15ml/min，使二者在温度为60~80℃，PH=7~10间进行共沉淀，所得沉淀物在60~80℃老化2~4h，将沉淀物过滤及充分洗涤，然后在80~120℃干燥10~15h，再将其在400~600℃焙烧4~8h，破碎至0.425~0.6mm，即得活性金属氧化物；（2）将30wt%硅溶胶和水按2:1~1:2重量比制成稀释的硅溶胶水溶液，以硅溶胶水溶液与活性金属氧化物重量比=2:1~1:2的比例浸渍4~12g活性金属氧化物，静置0.5~3h；（3）以步骤（2）所得的硅溶胶溶液浸渍的活性金属氧化物为核，按活性金属氧化物与分子筛重量比=1:1~8:1，按重量平分成1~4次加入分子筛，混合均匀，然后在80~120℃干燥2~5h，再将其在400~600℃焙烧2~5h，过筛至0.425~0.6mm，即得核壳型分子筛催化剂。