【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及催化劑，特別是涉及一種合成氣直接制備高碳醇的催化劑。
技術介紹
1、隨著社會和經濟的快速發展，我國對能源的需求日益增強，其中化石資源依然占據主導地位。2020年我國的原油對外依存度已超過70％，如何實現有限能源儲量下的高效環保利用以及開發其它非油氣資源，成為當下亟待解決的問題。在我國，煤炭和以甲烷為主要成分的頁巖氣、煤層氣等儲量相對豐富，發展煤炭的清潔高效低碳利用和天然氣轉化技術可以有效地解決能源短缺問題和改善國內的環境。
2、因此，將煤炭、天然氣、頁巖氣等資源經過氣化或者重整制備合成氣，即co和h2的混合氣，再經過一系列催化作用可有效將含碳資源轉變為清潔燃料和高附加值化學品，符合我國“富煤貧油缺氣”的能源結構特征。從合成氣出發可制備一系列高附加值化學品，如醇、醛、汽油及烯烴等等。其中，高碳醇(c6+醇)是一類重要的化工原料，具有廣泛的應用前景。目前高碳醇的制備主要是通過石油裂解及烯烴羰基化等過程所得。無疑，由合成氣直接制高碳醇具有流程短、能耗低等優點，且可避免對石油資源的依賴。但是，目前合成氣經費托反應所得產物中高碳醇含量一般都較低，且副產物ch4和co2的選擇性均＞30％，其主要原因在于缺乏合適的催化劑。因此，研發具備高碳效和高氧效的合成氣直接制高碳醇催化劑至關重要。
技術實現思路
1、鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種合成氣直接制高碳醇的催化劑及其制備方法和用途。本專利技術所述的催化劑中第一金屬組分ru使得所述催化劑具有極低的水
2、為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術第一方面提供一種合成氣直接制高碳醇的催化劑。
3、所述催化劑包括第一金屬組分、第二金屬組分和載體；所述第一金屬組分為ru；所述第二金屬組分選自pt，au，ag，cu或zn中的一種或多種；以所述催化劑的質量百分比計，所述第一金屬組分的含量為0.1wt％～10wt％，所述第二金屬組分的含量為0.1wt％～5wt％，所述載體的含量為72wt％～99.79wt％；所述催化劑的粒徑為5～10nm。在一個優選的具體實施例中，所述第二金屬組分選自pt和au中的一種。
4、如所述第一金屬組分的含量可以為0.1～0.5wt％、0.5～1.0wt％，1.0～1.5wt％、1.5～2.0wt％、2.0～2.5wt％、2.5～3.0wt％、3.0～3.5wt％、3.5～4.0wt％、4.0～4.5wt％、4.5～5.0wt％、5.0～5.5wt％、5.5～6.0wt％、6.0～6.5wt％、6.5～7.0wt％、7.0～7.5wt％、7.5～8.0wt％、8.0～8.5wt％、8.5～9.0wt％、9.0～9.5wt％、9.5～10.0wt％。
5、如所述第二金屬組分的含量可以為0.1～0.5wt％、0.5～1.0wt％，1.0～1.5wt％、1.5～2.0wt％、2.0～2.5wt％、2.5～3.0wt％、3.0～3.5wt％、3.5～4.0wt％、4.0～4.5wt％、4.5～5.0wt％。
6、如所述載體的含量可以為72～80wt％、80～85wt％、85～90wt％、90～92.85wt％、92.85～94.45wt％、94.45～94.85wt％、94.85～96.47wt％、96.47～96.85wt％、96.85～97.47wt％、97.47～97.77wt％、97.77～97.85wt％、97.85～98.16wt％、98.16～99.79wt％。
7、優選地，所述催化劑還包括金屬助劑，以所述催化劑的質量百分比計，所述金屬助劑的含量為0.01wt％～3wt％，所述金屬助劑選自na，k，cs，ca，la，ce，nb或pr中的一種或多種。如所述金屬助劑的含量可以為0.01～0.02wt％、0.02～0.03wt％、0.03～0.04wt％、0.04～0.05wt％、0.05～0.5wt％、0.5～1.0wt％，1.0～1.5wt％、1.5～2.0wt％、2.0～2.5wt％、2.5～3.0wt％。所述金屬助劑在所述催化劑制醇的反應中提供電子，促進催化活性，理論上，任何能提供電子的金屬都能作為金屬助劑。在一個具體的實施例中，所述金屬助劑選擇na。
8、優選地，所述載體選自sio2，tio2，al2o3，zno，mgo或bao中的一種或多種。在一個優選的具體實施例中，由于sio2的比表面積較大，所述載體選擇為sio2。
9、本專利技術第二方面公開了一種如上所述的催化劑的制備方法。所述制備方法選自第一制備方法和第二制備方法中的一種或多種；
10、所述第一制備方法包括以下步驟：
11、a1)以所述第一金屬組分、所述第二金屬組分和所述金屬助劑在催化劑總質量中的占比稱取對應的可溶性鹽，將所述第一金屬組分、所述第二金屬組分和所述金屬助劑對應的可溶性鹽混合溶于第一溶劑，得到溶液a；
12、a2)將競爭吸附劑溶于水，得到溶液b；
13、a3)將所述溶液a和所述溶液b混合得到溶液c，以所述載體在催化劑總質量中的占比稱取載體，將所述溶液c浸漬于載體上；
14、a4)過濾并進行干燥和焙燒。
15、優選地，所述步驟a1)中，所述第一金屬組分對應的可溶性鹽選自乙酰丙酮釕、亞硝酰硝酸釕和氯化釕中的一種或多種。
16、優選地，所述步驟a1)中，所述第一溶劑選自水、乙醇、丙醇和丙酮中的一種或多種。
17、優選地，所述步驟a1)中，所述溶液a的濃度為1～3mol/l。如所述溶液a的濃度可以為1mol/l、2mol/l、3mol/l。
18、優選地，所述步驟a2)中，所述競爭吸附劑選自鹽酸、草酸和檸檬酸中的一種或多種。
19、優選地，所述步驟a2)中，競爭吸附劑與水的質量比為1:50～1：100。如所述競爭吸附劑與水的體積比可以為1：50～1：60、1：60～1：70、1：70～1：80、1：80～1：90、1：90～1：100。
20、優選地，所述步驟a3)中，所述溶液a和所述溶液b的質量比為1:10～1:5。如所述溶液a和所述溶液b的質量比可以為1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5。
21、優選地，所述步驟a3)中，所述浸漬的時間為20～40分鐘。如所述浸漬的時間可以為20分鐘、25分鐘、30分鐘。
22、優選地，所述步驟a3)中，所述浸漬結束后還包括靜置步驟，所述靜置的時間為10～20h。如所述靜置的時間可以為10h、15h、20h。
23、優選地，所述步驟a4)中，所述干燥的溫度為70～130℃，所述干燥的時間為8h～24h。如所述干燥的溫度可以為70～80℃本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種合成氣直接制備高碳醇的催化劑，其特征在于，所述催化劑包括第一金屬組分、第二金屬組分和載體；所述第一金屬組分為Ru；所述第二金屬組分選自Pt，Au，Ag，Cu或Zn中的一種或多種；
2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑還包括金屬助劑，以所述催化劑的質量百分比計，所述金屬助劑的含量為0.01wt％～3wt％，所述金屬助劑選自Na，K，Cs，Ca，La，Ce，Nb或Pr中的一種或多種；
3.根據權利要求1～2任意一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法選自第一制備方法和第二制備方法中的一種；
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a1)中，所述第一金屬組分對應的可溶性鹽選自乙酰丙酮釕、亞硝酰硝酸釕和氯化釕中的一種或多種；
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b1)中，所述第一金屬組分對應的可溶性鹽選自乙酰丙酮釕、亞硝酰硝酸釕和氯化釕中的一種或多種；
6.一種如權利要求1～2任意一項所述的催化劑在合成氣直接制備高碳醇中的用途。
7.根據權利要求6
8.根據權利要求6所述的用途，其特征在于，在將所述催化劑用于合成氣直接制備高碳醇之前，先將所述催化劑進行壓片過篩至40-60目。
9.根據權利要求6所述的用途，其特征在于，所述還原處理使用的氣體選自氫氣和CO中的一種；
10.根據權利要求6所述的用途，其特征在于，在所述合成氣直接制高碳醇的反應中，所述合成氣中H2與CO的摩爾比為0.5～5；
...【技術特征摘要】
1.一種合成氣直接制備高碳醇的催化劑，其特征在于，所述催化劑包括第一金屬組分、第二金屬組分和載體；所述第一金屬組分為ru；所述第二金屬組分選自pt，au，ag，cu或zn中的一種或多種；
2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑還包括金屬助劑，以所述催化劑的質量百分比計，所述金屬助劑的含量為0.01wt％～3wt％，所述金屬助劑選自na，k，cs，ca，la，ce，nb或pr中的一種或多種；
3.根據權利要求1～2任意一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法選自第一制備方法和第二制備方法中的一種；
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟a1)中，所述第一金屬組分對應的可溶性鹽選自乙酰丙酮釕、亞硝酰硝酸釕和氯化釕中的一種或多種；
5.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘良樞，安蕓蕾，林鐵軍，周璇，李佳锜，呂東，齊行振，王新星，
申請(專利權)人：中國科學院上海高等研究院，
類型：發明
國別省市：
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