CN1075398C - 一种合成低碳混合醇的催化剂 - Google Patents

Abstract

一种合成低碳混合醇的催化剂，在Cu/ZrO₂催化剂中加入有较强碳链增长能力的Ⅷ族元素，碱金属、碱土金属、提高CO加氢反应时C₂₊醇的选择性。催化剂组成为(摩尔百分比)Cu40-50%，Zr20-35%，Fe10-15%，K0-5%，Mn10-20%。该催化剂具有原料易得，成本低，制备简单，反应条件温和，C₂₊的选择性大于35wt%等特点。

Description

一种合成低碳混合醇的催化剂

本发明属于一种催化剂，具体地说涉及一种低碳混合醇的催化剂。

由CO+H₂合成的低碳混合醇是提高无铅汽油辛烷值理想的添加剂，具有广阔的市场前景，该反应目前较成熟的工艺过程中有德国Lurgi公司的改性Cu-Zn-Al催化体系和意大利Snam公司的Zn-Cr-K催化体系，这两类催化剂都属于是甲醇合成催化剂改性而来，所使用的改性助剂是碱金属或碱土金属，但C₂₊醇在总醇中的选择性仅为30wt％，另一个问题是此类催化剂使用条件较为苛刻，温度要求高于400℃，压力为10MPa以上。

本发明的发明目的是提供一种产品中C₂₊醇的选择性好，反应条件缓和的合成低碳混合醇的催化剂。

本发明的发明目的是这样实现的，在Cu/ZrO₂系催化剂中加入有较强碳链增长能力的Ⅷ族元素，以及碱金属、碱土金属，提高CO加氢反应时C₂₊醇的选择性。

本发明的催化剂组成为(摩尔百分比)

Cu    40-50％    Zr    20-35％    Fe    10-15％

K       0-5％    Mn    10-20％

本发明的制备方法是采用共沉淀法，Zr的前驱物为氧氯化锆，其余均为硝酸盐的前驱物，按上述组成溶于蒸馏水中，在60-90℃下与碳酸钠溶液共沉淀，沉淀过程中充分搅拌并保持pH=9-12，沉淀经蒸馏水洗涤至无氯离子为止，在120℃下干燥和350℃焙烧，破碎至20-40目即可。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1．原料易得，成本低。    2．制备简单。

3．反应条件温和。        4．C₂₊醇的选择性大于35wt％。

5．催化剂的稳定性好。

本发明的实施例如下：

实施例1

按Cu 40％、Zr 30％、Mn 20％、Fe 10％(重量百分比)的组成，把Zr的前驱物氧氯化锆，其余无素的前驱物为硝酸盐，溶于蒸馏水中，在70℃下与30％的碳酸钠溶液共沉淀，沉淀过程需充分搅拌并保持pH=9，沉淀经蒸馏水洗涤至无氯离子检出为止，在120℃下干燥和350℃焙烧，破碎至20-40目。制取的催化剂在反应前以纯氢在300℃还原10小时，使用条件为P=6.0MPa、T=280℃、GHSV=4000h^-1、H₂/CO=2，得到的产物经气相色谱分析结果为：

CO转化率	醇时空产率(g/ml catal h)	产物分布			总醇选择性分布
									醇	烃	CO2	甲醇	乙醇	丙醇丁醇(异丁醇)	戊醇 己醇
		43	0.20	63.64	13.25	23.11	63.93	8.97								7.40 13.85(11.30)	5.83  --

      实施例2

催化剂组成为Cu 40％,Zr 30％,Mn 15％,Fe 10％,K5％(重量百分比)，使用条件为P=6.0MPa,T=260℃,GHSV=3000h^-1,H₂/CO=2，其余同实施例1，结果为：

CO转化率	醇时空产率(g/ml catal h)	产物分布			总醇选择性分布
											醇	烃	CO2	甲醇	乙醇	丙醇	丁醇(异丁醇)	戊醇	己醇
		51.24	0.18	50.05	14.35	35.60	42.48	23.34	13.79	11.88(2.96)										6.63	1.85

实施例3

催化剂组成为Cu 45％,Zr 30％,Mn 10％,Fe 15％(重量百分比)，使用条件为P=8.0MPa,T=280℃,GHSV=40000h^-1,H₂/CO=2，其余同实施例1，结果为：

CO转化率	醇时空产率(g/ml catal h)	产物分布			总醇选择性分布
											醇	烃	CO2	甲醇	乙醇	丙醇	丁醇(异丁醇)	戊醇	己醇
		42.76	0.25	49.55	14.64	35.81	68.83	7.45	5.13	8.99(7.28)										4.73	4.01

Claims (1)

1．一种合成低碳混合醇的催化剂，其特征在于催化剂的组成摩尔百分比为：

Cu 40-50％    Zr    20-35％    Fe    10-15％

K  0-5％      Mn    10-20％。