申请/专利权人：山西大学

申请日：2022-09-20

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN115888725B

主分类号：B01J23/78

分类号：B01J23/78;B01J23/80;B01J23/83;B01J23/889;B01J35/61;B01J35/64;B01J35/63;B01J35/23;C01B3/40

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.04.21#实质审查的生效;2023.04.04#公开

摘要：本发明涉及碳中和利用技术及低碳烷烃增效利用技术领域，具体涉及一种C2+烷烃和二氧化碳向合成气转化反应的催化剂及制备。由活性金属Ni及第二金属、金属氧化物助剂做分散相，以ZrO2为载体，形成催化剂。本发明催化剂中，纳米级活性镍位点来源于起始纳米复合结构中金属组分的还原生长，并点缀于催化剂孔道结构中，孔道结构对金属的强锚定作用使得催化剂在具有高Ni负载量的同时实现了高Ni分散性，这种高分散的纳米化结构极大地增强了活性位点的暴露面积，提高了反应活性。碱性金属氧化物助剂的添加可与活性位点以及载体ZrO2形成原子级分散分布，增加活性金属的分散度，阻止高温反应过程中金属颗粒的烧结。

主权项：1.一种C2+烷烃和二氧化碳向合成气转化反应的催化剂的制备方法，其特征在于，采用一锅回流晶化法得到C2+烷烃和二氧化碳向合成气转化反应的催化剂，具体包括以下步骤：（1）以蒸馏水为溶剂，按催化剂组成，将活性金属、第二金属、助剂氧化物和载体的可溶性盐在蒸馏水中混合均匀，然后加入表面活性剂，得到混合盐溶液A；以蒸馏水为溶剂，加入一定量碱溶解，得到碱溶液，即沉淀剂B；（2）在30~100℃的晶化温度下，使用计量泵将混合盐溶液A与沉淀剂B以一定体积流量比并流输送到搅拌釜中，输送时长为6~24h，同时保持溶液一定的pH值，将得到的浆料继续搅拌12~48h，搅拌结束后，在母体溶液中继续放置2~12h，最后使用板框压滤机过滤，得到沉淀产物；（3）将沉淀产物转移至浆料池中并加入蒸馏水，保持强力搅拌，待分散的沉淀悬浮于水中形成混合均匀的浆料后，将所得浆料输送到加热釜内，并在釜底放置一定量瓷环，加热釜升温至130~200℃并使内部浆料处于鼓泡沸腾状态，加热釜顶端连接外部换热器，将产生的汽相冷凝回流并从加热釜下端重新输入，外循环回流的同时对内部浆料持续加热24~72h；（4）将得到的浆料冷却后通过板框压滤机过滤，得到的滤饼在浆料池里与蒸馏水混合搅拌均匀后再次输入到板框压滤机中过滤，如此重复3-5次后，将所得沉淀产物在80~120℃下干燥12~36h，于煅烧气氛、500~900℃条件下高温煅烧2~6h，于还原气氛600~900℃原位还原2~10h，即得到催化剂；所述催化剂由活性金属、第二金属、助剂氧化物和载体组成，采用一锅回流晶化法得到C2+烷烃和二氧化碳向合成气转化反应的催化剂，所述催化剂微孔孔径小于2nm，介孔孔径8~20nm，孔体积0.23~0.67cm3g-1，所述催化剂比表面积为227~402m2g-1；所述活性金属为Ni，所述第二金属为Fe,Co,Cu,Zn中的任意一种，所述助剂氧化物为CaO、MgO、MnO、氧化铈中的一种或两种，所述载体为ZrO2，所述催化剂中各组分的重量百分比：Ni为5.3~16.9wt%、第二金属为1.6～44.0wt%，助剂氧化物为0.2～35.0wt%、ZrO2为33.4～89.2wt%。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山西大学 一种C₂₊烷烃和二氧化碳向合成气转化反应的催化剂及制备

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