The present invention relates to an iron based catalyst for CO2 hydrogenation to produce low carbon olefin and its application. The iron salt as precursor, the cobalt salt, zinc salt and copper salt or a salt or several mixed salt dissolved in ethylene glycol, and through the formation of alkaline water solution reaction precipitation, precipitation of deionized water washing, drying and calcining to obtain the air, the mixing ratio of catalyst; any cobalt salt, zinc salt and copper salt of one or more of the salt and iron salt as the molar ratio (0.1 3): 1, the concentration of metal salt mixed in salt solution for 0.1 1.0mol/L Moore, the amount of drops with sodium carbonate sodium carbonate is 10 times molar metal salt mixed salt solution in quantity 1. The catalyst synthesized by using iron compounds as the active center can directly transform carbon dioxide hydrogen to low carbon olefins, and has the advantages of simple operation, easy access to raw materials, little environmental pollution, and possibility of industrialization for olefin selectivity and economic cost.
【技术实现步骤摘要】
一种用于CO2加氢制取低碳烯烃的铁基催化剂及其应用
本专利技术涉及一种用于CO2加氢制取低碳烯烃的铁基催化剂及其应用,具体涉及制备一种铁基催化剂,以及所述催化剂在以二氧化碳氢气为原料直接制取低碳烯烃方面的应用。属于能源、化工及环保领域。
技术介绍
CO2是引起温室效应的主要气体,如何降低其排放量及资源化利用是人类面临的重大挑战。进入二十一世纪以来,我国CO2排放量持续走高,占世界总排放量的20%以上。面对全球变暖的严峻环境问题,找寻CO2高效转化利用的方法尤为迫切。乙烯、丙烯等低碳烯烃是重要的基本有机化工原料,随着化学工业的发展,其需求量愈来愈大。目前,低碳烯烃的生产主要采用石脑油或轻柴油裂解的石油化工路线。将二氧化碳捕集直接加氢制取乙烯、丙烯技术的开发,不仅可减少对石油资源的依赖,而且对缓解地球温室效应带来的多方面影响具有重要意义。文献中国专利CN106423263A提供了一种二氧化碳加氢直接制备低碳烯烃的催化剂制备方法以及低碳烯烃的合成方法。通过将CO2加氢制备甲醇的金属氧化物催化剂(以M表示,所占分数20%-70%)与分子筛催化剂(以Z表示,所占分数30%-80%)复合,在同一催化剂上耦合CO制备甲醇和甲醇制备低碳烯烃两个过程。CO2转化率可达10%左右,加氢产物中低碳烯烃选择性为80%,低碳烯烃的时空收率为72.5mg/(gcat.h)。文献中国专利CN104624194A提供了一种二氧化碳加氢制低碳烯烃催化剂的制备方法。催化剂组成元素为铁、锆、钾、氧,元素含量以原子摩尔比计锆/铁为0~1:1、铁/钾为10:1。使用微波诱导的沉淀方法,将铁、锆沉淀 ...
【技术保护点】
一种用于CO2加氢制取低碳烯烃的铁基催化剂,其特征在于,所述的催化剂是通过以下方法制备而成的,包括如下步骤:(1)将金属钴盐、锌盐、铜盐中的一种或多种和铁盐一起混合加入到乙二醇溶液中形成混合盐溶液,惰性气氛下搅拌并逐渐降温到‑20℃‑20℃,恒温保持1‑7天,在保持同样温度下,滴加碳酸钠溶液至混合盐溶液中,形成最终沉淀体系;其中,钴盐、锌盐、铜盐的任意一种或多种盐和铁盐的混合比例为摩尔比(0.1‑3.0):1,混合盐溶液中金属盐的浓度为0.1‑1.0mol/L,所滴加碳酸钠溶液中碳酸钠的摩尔量为混合盐溶液中金属盐摩尔量的1‑10倍;(2)将步骤(1)的最终沉淀体系搅拌1‑10小时,取出沉淀物过滤,并用过量去离子水洗涤后烘干沉淀物;(3)将烘干的沉淀物研磨1‑10小时后,焙烧,得到所述的铁基催化剂。所述步骤(1)中的铁盐、钴盐、铜盐、锌盐为可溶于乙二醇的二价金属盐,所述的铁盐是氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁中的一种;钴盐为硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种;锌盐为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种,所述的铜盐为选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜中的一种。
【技术特征摘要】
1.一种用于CO2加氢制取低碳烯烃的铁基催化剂,其特征在于,所述的催化剂是通过以下方法制备而成的,包括如下步骤:(1)将金属钴盐、锌盐、铜盐中的一种或多种和铁盐一起混合加入到乙二醇溶液中形成混合盐溶液,惰性气氛下搅拌并逐渐降温到-20℃-20℃,恒温保持1-7天,在保持同样温度下,滴加碳酸钠溶液至混合盐溶液中,形成最终沉淀体系;其中,钴盐、锌盐、铜盐的任意一种或多种盐和铁盐的混合比例为摩尔比(0.1-3.0):1,混合盐溶液中金属盐的浓度为0.1-1.0mol/L,所滴加碳酸钠溶液中碳酸钠的摩尔量为混合盐溶液中金属盐摩尔量的1-10倍;(2)将步骤(1)的最终沉淀体系搅拌1-10小时,取出沉淀物过滤,并用过量去离子水洗涤后烘干沉淀物;(3)将烘干的沉淀物研磨1-10小时后,焙烧,得到所述的铁基催化剂。所述步骤(1)中的铁盐、钴盐、铜盐、锌盐为可溶于乙二醇的二价金属盐,所述的铁盐是氯化亚铁、硝酸亚铁、硫酸亚铁中的一种;钴盐为硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种;锌盐为氯化锌、硝酸锌、醋酸锌中的一种,所述的铜盐为选自氯化铜、硝酸铜、硫酸铜中的一种。2.如权利要求1所述的铁基催化剂,其特征在于,所述步骤(1)中的乙二...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩一帆,徐晶,李平,张玉龙,邵光印,
申请(专利权)人:华东理工大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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