合成乙醇的贵金属改性催化剂
乙醇是一种很有应用潜力的油品添加剂和燃料,在汽油中添加乙醇能够改进汽油燃烧的性能,使汽车尾气中的污染物明显降低,尤其是能减少一氧化碳、碳氢化合物的排放。目前,采用合成气直接制备乙醇的工艺有利于乙醇生产的大型化。在合成气直接制备乙醇的工艺中会用到一类Cu-Co催化剂,即法国石油研究院(IFP)报道的Cu-Co催化剂。所述Cu-Co催化剂使用的助剂为碱金属、碱土金属、稀土金属等。所述Cu-Co催化剂的特点是具有较高的总醇选择性,但是,乙醇的选择性不超过20%(C%),且需要采用共沉淀法制备、其组成较为复杂,使得所述Cu-Co催化剂难以被重复利用。因此,开发一种助剂较少、制备简单且具有较高乙醇选择性的催化剂是很有必要的。
本文介绍的催化剂其氧化铝为载体,以铜、钴、及贵金属铑、钯或钌为活性组分,具有使用助剂少、有较高乙醇选择性的优点,有利于乙醇的大规模生产的特点。制备催化剂的技术方案为:(I)配置混合硝酸盐溶液:称取一定量的贵金属的硝酸盐,配置成硝酸盐水溶液;称取一定量的硝酸铜盐、硝酸钴盐,将它们溶解于水,配置成硝酸铜盐和硝酸钴盐水溶液; 在所述硝酸铜盐和硝酸钴盐水溶液中滴加一定量的所述硝酸盐水溶液,得到混合硝酸盐溶液;
(2)制备混合硝酸盐溶液浸溃的氧化铝载体:用步骤(1)得到的混合硝酸盐溶液等体积浸溃氧化铝载体并搅拌10〜30分钟,得到混合硝酸盐溶液浸溃过的氧化铝载体;
(3)干燥:将步骤(2)得到的混合硝酸盐溶液浸溃过的氧化铝载体在常温下放置10〜20小时,然后在干燥箱中于90〜150°C温度下干燥10〜12小时,得到干燥后的样品;
(4)焙烧:将步骤(3)干燥后的样品置于程序升温箱式电阻炉中以1〜5°C /min的速率升温至300〜600°C,并于该温度范围内在空气气氛下焙烧5〜7小时,得到合成乙醇的贵金属改性催化剂——氧化铝负载的贵金属改性的Cu-Co催化剂。
相比于以往制备乙醇用的催化剂,本方法介绍的催化剂其以氧化铝为载体,以铜、钴、贵金属铑、钯或钌为活性组分,具有使用助剂少、有较高乙醇选择性的优点;采用等体积浸溃法制备负载了铑、钯或钌改性的Cu-Co催化剂,通过调配铜、钴和贵金属铑、钯或钌在催化剂中的配比从而提高反应物的转化率和产物的选择性,具有制备简单、容易操作的优点,有利于规模化生产;明制备的合成乙醇的贵金属改性催化剂有利于乙醇的大规模生产。