式(I)水滑石型化合物：[CuxZnyAlw(OH)2](2x+2y+3w-2)+(A2-)(2x+2y+3w-2)/n，k H2O(I)，其中(A2-)表示碳酸根阴离子或硅酸根阴离子，x>0，y>0，w>0，(x+y)＝(1-w)，1<[(x+y)/w]<5且1/99≤x/y≤1/1；用于其制备的合成方法；通过将它煅烧，随后将煅烧产物还原而得到的催化剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及合成气制备，更特别地涉及能够在中等温度下操作的水煤气催化剂及其制备方法。水煤气变换(WGS)反应在蒸汽重整(SR)装置中起关键作用，提高氢气产量并降低出口料流中的一氧化碳含量[M.V.Twigg(编辑)，Catalyst Handbook,第2版,Wolfe,London(英国)，1989]。该反应目前在两个步骤中进行:在蒸汽重整器出口处的涉及通过二氧化铬稳定的铁基催化剂的较高温度步骤(>350°C )，和涉及铜基催化剂的低温步骤(在约250°C )[K.Klier, “Advances in Catalysis”(D.D.Eley,H.Pines 和 P.B.Weisz,编辑)，第 31 卷，Academic Press, New York, 1982,第 243 页；Ρ.Courty 和 C.Marcilly, “Preparat1n ofCatalysts III”(G.Poncelet,P.Grange 和 P.A.Jacobs,编辑),Elsevier,Amsterdam(NL)，1983，第485页]。在前一步骤中，主要目的是在甲烷化反应中实现非常低的选择性，其为热力学有利的，因为低催化剂活性通过温度和高一氧化碳(CO)含量补偿。在后一种情况下，关键目的是完成一氧化碳转化，其中甲烷化反应在低温下显著降低。水滑石型(HT)阴离子粘土已被广泛用作催化剂或催化剂载体，这是由于通过煅烧所述HT阴离子粘土而得到的相具有特殊且有意义的性能，例如高表面积和均匀性、在还原以后也具有的高热稳定性等。特别地，由水滑石型前体得到的铜基催化剂广泛用于甲醇或较高分子量(HMW)醇的合成中[P.Courty和C.Marcilly, “Preparat1n ofCatalysts III”(G.Poncelet,P.Grange 和 P.A.Jacobs,编辑),Elsevier,Amsterdam(NL)，1983,第 485 页；F.Cavani 等人，Catal.Today 11 (1991)，173 ；F.Basile 和 A.Vaccari,“Layered Double Hydroxides - Present and Future”(V.Rives,编辑)，Nova Science,New York(美国),2001,H 285 页；S.Velu 等人，Catal.Letters 62(1999)，159 ；S.Velu 等人，Chem.Commun.(1999), 2341 ；S.Velu 等人，Appl.Catal.A213 (2001), 47 ；G.Fornasari等人，“Catalysis and Automotive Pollut1n Control，，(A.Cruq 和 A.Frennet,编辑)，Elsevier, Amsterdam(NL)，1987, 469 ；A.-M.Hilmen, Appl.Catal.169(1998)，355 ；K.J.Smith 和 R.B.Anderson, Can.J.Chem.Eng.61 (1983) 40]。由水滑石型前体得到的含铜催化剂在低温下进行的WGS反应中的用途也广泛地报告于专利文献[US 4, 835, 132 ；W0 2003/082, 468 Al ；US 2010/0, 102, 278 Al、US2010/0, 112, 397 Al]中，证明一些共同特征，例如高铜量以改进活性，和高铝量以改进随在线时间(time-on-stream)的稳定性,招通常存在和/或作为副相加入。对于该后一目的，还加入镧、铈或锆。通过将Zn/Al HT前体煅烧得到的铝酸锌与氧化锌的组合在掺杂显著量的碱金属(Na、K或Cs)以后在水煤气变换反应中的用途公开于EP 2，141，118 Al中。专利技术人开发了原始催化剂，其在中等温度变换(MTS)操作条件下显示出在一氧化碳转化率、氢气形成H2收率和二氧化碳选择性方面的优异活性，不形成副产物。此外，所述催化剂还显示出随在线时间时间非常好的稳定性。本专利技术涉及在中等温度变换条件下具有活性的新催化剂，其具有基于水滑石型(HT)前体的配制剂，包含铜以及碳酸根或硅酸根作为层间阴离子，且在煅烧以后具有特殊相分布和通过合适的温度还原处理具有良好的Cu分散而不具有烧结现象。本专利技术催化剂通过将通过共沉淀方法合成的Cu/Zn/Al水滑石型前体煅烧和还原而得到且具有高Cu分散。该催化剂在中等温度变换(MTS)反应(在约300°C )中为活性和选择性的，其中CO2和H2选择性接近100%，即没有副产物如甲醇或其它氧合化合物。催化剂在250-350°C是活性和稳定的并以低停留时间操作，以仅1.0秒的停留时间达到已在300°C的平衡值。本专利技术还涉及获得通过将在前体煅烧以后存在Cu2+离子的特定混合氧化物还原而得到含Cu催化剂的高活性、选择性和稳定性的可能性。层状水滑石型阴离子粘土已被用作前体以得到新催化剂，其具有不寻常的性能，这是因为在前体的类水镁石(brucite-like)层内良好分散的所有活性元素的存在。水滑石型相通过受控煅烧形成具有高热稳定性、表面积和活性相分散的混合氧化物，所述因素是直接影响催化活性的因素。水滑石型前体通过所有元素共沉淀以得到均匀沉淀物而制备。研究涉及不仅可在中等温度变换条件下显示出良好物理化学性能，而且可在水煤气变换反应中充当活性相的稳定配制剂。根据第一实施方案，本专利技术涉及式(I)水滑石型化合物:[CuxZnyAlw(OH)2] (2x+2y+3^2)+(A2O (2x+2y+3w_2)/2, k H2O (I)其中:-(A2!表示碳酸根阴离子或硅酸根阴离子，-x>0,-y>0,-w>0,- (x+y) = (1-w),_1〈 [ (x+y)/w]〈5,且-1/99 ≤ x/y ≤ 1/1。根据一个特定实施方案，在如上文所定义的式(I)中，原子比x/y ( 1/2。根据一个特定实施方案，在如上文所定义的式(I)中，原子比x/y ( 1/5。根据另一特定实施方案，在如上文所定义的式(I)中，原子比x/y≤1/10。根据另一特定实施方案，在如上文所定义的式(I)中，原子比[(x+y)/w]为大于或等于2。根据另一特定实施方案，在如上文所定义的式⑴中，原子比[(x+y)/w]为小于或等于3。根据一个更特定实施方案，在如上文所定义的式(I)水滑石型化合物具有下式中的至少一个:[Cu0.075Zn0.675A10.25 (OH) 2] 0 25+ (CO,) 0.125k H2O,[Cu0.150Zn0.600A10.25 (OH) 2] 0 25+ (CO32O 0.125k H2O,[Cu0.066Zn0._A10.333 (OH) 2] 0 25+ (CO,) 0.125k H2O,[Cu0.134Zn0.532A10.333 (OH) 2]0 31+ (CO,) 0.155k H20.根据另一实施方案，本专利技术涉及如上文所定义的式(I)水滑石型化合物的合成方法，所述方法包括如下步骤:-步骤A:在该步骤期间，通过将硝酸铝、硝酸铎和硝酸铜以所需摩尔比例与水混t合而制备同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
式(I)的水滑石型化合物：[CuxZnyAlw(OH)2](2x+2y+3w‑2)+(A2‑)(2x+2y+3w‑2)/2，k H2O (I)其中：‑(A2‑)表示碳酸根阴离子或硅酸根阴离子，‑x>0，‑y>0，‑w>0，‑(x+y)＝(1‑w)，‑1<[(x+y)/w]<5，且‑1/99≤x/y≤1/1。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.02 EP 11306604.71.式(I)的水滑石型化合物: [CuxZnyAlw (OH) 2] (2x+2y+3w^2)+ (A2O (2x+2y+3w_2)/2, k H2O(I) 其中: -(A2O表示碳酸根阴离子或硅酸根阴离子，-χ>0,-y>0, -w>0,-(χ+y) = (1-w), -l<[(x+y)/w]〈5,且 -1/99 < x/y < 1/1。2.根据权利要求1的式(I)水滑石型化合物，其中原子比x/y^ 1/2。3.根据权利要求2的式(I)水滑石型化合物，其中原子比x/y< 1/5。4.根据权利要求1-3中一项的式(I)水滑石型化合物，其中原子比x/y^ 1/10。5.根据权利要求1-4中一项的式(I)水滑石型化合物，其中原子比[(x+y)/w]为大于或等于2。6.根据权利要求1-4中一项的式(I)水滑石型化合物，其中原子比[(x+y)/w]为小于或等于3。7.下式的水滑石型化合物: [Cu0.075Zn0.675A10.25 (OH) 2] 0 25+ (CO/-) 0.125k H2O [Cu0.150Zn0.600A10.25 (OH) 2] 0 25+ (CO/-) 0.125k H2O [Cu0.066Zn0.600A10.333 (OH) ...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·巴塞尔，G·布伦纳，R·福尔，G·弗纳萨里，D·加里，A·瓦卡里，
申请(专利权)人：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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