二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，涉及催化剂制备技术领域，包括以下步骤：步骤一：将Al(NO3)3·

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂制备
，尤其涉及二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]二氧化碳（CO2）减排是实现“双碳”目标亟待解决且具有重要意义的研究课题，与捕获封存技术相比，将CO2通过热催化加氢的方法转化为高价值化学品，不仅能够有效减少CO2排放，而且可以利用宝贵的碳质得到资源化产品，降低CO2减排成本，其中，乙醇是重要的原料，目前，乙醇的合成几乎全部采用一氧化碳（CO）高压催化加氢的方法，开展以CO2为原料的热催化加氢反应制取乙醇的研究具有较高的实际意义和经济价值；在二氧化碳加氢制乙醇中，传统Cu基催化剂虽然在CO催化加氢反应中能够取得良好的效果，但是在以CO2为原料时，反应产生的水会造成催化剂失活；除此之外，受到反应热力学的抑制，CO2加氢制乙醇反应难以通过提高反应温度不断获得更高的乙醇收率；同时，燃烧化石燃料产生二氧化碳的同时会不可避免的排放氮氧化物污染物，目前，工业尾气中氮氧化物的脱除采用的是以氨气为还原剂的选择性催化还原技术（NH3
‑
SCR），然而，氨气的储存、运输及其在使用过程中与尾气中的SO2会形成导致催化剂失活的硫酸氢铵，是当前领域面临的主要问题，因此，本专利技术提出二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提出二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，该二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法制备出的粒子催化剂粒径小，活性表面积增大，金属分散度增大，经过验证，制乙醇单程收率高，催化剂性能稳定。
[0004]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将Al(NO3)3·
9H2O用去离子水溶解，搅拌下加入浓氨水，制得Al(OH)3凝胶；步骤二：向凝胶中加入Cu(NO3)2溶液，同时搅拌，使其均匀分散，接着加入沉淀剂；步骤三：老化后，反复洗涤，置换凝胶中的水，制得醇凝胶，将醇凝胶置于高压釜中，补加乙醇溶剂；步骤四：密封后升温升压至超临界状态，在此条件下干燥后抽除乙醇气体，获得浸渍溶胶；步骤五：将椰壳活性炭、竹基活性炭粉碎混合过筛，置于Al(OH)3溶液中，接着加入聚丙烯晴中空纤维和分子筛吸附剂混合，获得载体；步骤六：将载体加入浸渍溶胶中进行真空浸泡吸附；步骤七：利用水浴加热法，密封搅拌载体和浸渍溶胶，保持浸渍，完成后过滤掉液
体，获得固体物；步骤八：用低压氮气吹扫固体物后，自然降温至室温，得到细粉，烘干焙烧，制得粒子催化剂。
[0005]进一步改进在于：所述步骤一中，将Al(NO3)3·
9H2O用去离子水溶解，搅拌下加入1:1的浓氨水，控制溶液的pH值为9，制得Al(OH)3凝胶。
[0006]进一步改进在于：所述步骤二中，凝胶、Cu(NO3)2溶液和沉淀剂的比例为1:2:0.25，使Cu(NO3)2形成活性组分前驱物均匀地沉积在凝胶粒子表面上。
[0007]进一步改进在于：所述步骤三中，老化6h后，用无水乙醇反复洗涤，置换凝胶中的水，制得醇凝胶。
[0008]进一步改进在于：所述步骤三中，补加乙醇溶剂，补加量为醇凝胶的30%。
[0009]进一步改进在于：所述步骤四中，密封后升温升压至超临界状态：压力为7.5MPa，温度为260℃，在此条件下干燥30min后抽除乙醇气体，获得浸渍溶胶。
[0010]进一步改进在于：所述步骤五中，将椰壳活性炭、竹基活性炭粉碎混合过20目筛，置于Al(OH)3溶液中，接着加入聚丙烯晴中空纤维和分子筛吸附剂混合，混合0.5
‑
1.5h，混合中利用超声辅助，控制超声波功率密度为100W/L，超声频率为55KHz。
[0011]进一步改进在于：所述步骤六中，真空吸附的具体流程为：抽真空到
‑
0.035MPa压强后保持15s，然后，调压至
‑
0.037MPa，保持15s，再恢复至常压，于常压下浸泡吸附1h。
[0012]进一步改进在于：所述步骤七中，利用水浴加热至30
‑
80℃，密封搅拌浸渍1
‑
5h，保持浸渍1
‑
3h，完成后过滤掉液体。
[0013]进一步改进在于：所述步骤八中，用15MPa低压氮气吹扫固体物后，自然降温至室温，得到细粉，在110℃下烘干2h，350℃下焙烧4h，制得粒子催化剂，负载量为20%。
[0014]本专利技术的有益效果为：1、本专利技术通过Al(NO3)3·
9H2O加入浓氨水，制得Al(OH)3凝胶，配合Cu(NO3)2溶液和沉淀剂，使Cu(NO3)2形成活性组分前驱物均匀地沉积在凝胶粒子表面上，制成醇凝胶后补加乙醇溶剂，处理后获得浸渍溶胶，配合椰壳活性炭、竹基活性炭和聚丙烯晴中空纤维支撑的载体，制备出的粒子催化剂粒径小，活性表面积增大，金属分散度增大，经过验证，制乙醇单程收率高，催化剂性能稳定。
[0015]2、本专利技术在载体中加入分子筛吸附剂，制成的粒子催化剂在反应中，可以吸附废气中氮氧化物(NOx)，经过验证，以二氧化碳加氢产物为还原剂的氮氧化物脱除率高，催化剂稳定性好。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0017]为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例对本专利技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0018]实施例一根据图1所示，本实施例提出了二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，包括以
下步骤：步骤一：将Al(NO3)3·
9H2O用去离子水溶解，搅拌下加入浓氨水，制得Al(OH)3凝胶；步骤二：向凝胶中加入Cu(NO3)2溶液，同时搅拌，使其均匀分散，接着加入沉淀剂；步骤三：老化后，反复洗涤，置换凝胶中的水，制得醇凝胶，将醇凝胶置于高压釜中，补加乙醇溶剂；步骤四：密封后升温升压至超临界状态，在此条件下干燥后抽除乙醇气体，获得浸渍溶胶；步骤五：将椰壳活性炭、竹基活性炭粉碎混合过筛，置于Al(OH)3溶液中，接着加入聚丙烯晴中空纤维和分子筛吸附剂混合，获得载体；步骤六：将载体加入浸渍溶胶中进行真空浸泡吸附；步骤七：利用水浴加热法，密封搅拌载体和浸渍溶胶，保持浸渍，完成后过滤掉液体，获得固体物；步骤八：用低压氮气吹扫固体物后，自然降温至室温，得到细粉，烘干焙烧，制得粒子催化剂。
[0019]本专利技术通过Al(NO3)3·
9H2O加入浓氨水，制得Al(OH)3凝胶，配合Cu(NO3)2溶液和沉淀剂，使Cu(NO3)2形成活性组分前驱物均匀地沉积在凝胶粒子表面上，制成醇凝胶后补加乙醇溶剂，处理后获得浸渍溶胶，配合椰壳活性炭、竹基活性炭和聚丙烯晴中空纤维支撑的载体，制备出的粒子催化剂粒径小，活性表面积增大，金属分散度增大，经过验证，制乙醇单程收率不低于5%，乙醇选择性不低于70%，催化剂200本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将Al(NO3)3·
9H2O用去离子水溶解，搅拌下加入浓氨水，制得Al(OH)3凝胶；步骤二：向凝胶中加入Cu(NO3)2溶液，同时搅拌，使其均匀分散，接着加入沉淀剂；步骤三：老化后，反复洗涤，置换凝胶中的水，制得醇凝胶，将醇凝胶置于高压釜中，补加乙醇溶剂；步骤四：密封后升温升压至超临界状态，在此条件下干燥后抽除乙醇气体，获得浸渍溶胶；步骤五：将椰壳活性炭、竹基活性炭粉碎混合过筛，置于Al(OH)3溶液中，接着加入聚丙烯晴中空纤维和分子筛吸附剂混合，获得载体；步骤六：将载体加入浸渍溶胶中进行真空浸泡吸附；步骤七：利用水浴加热法，密封搅拌载体和浸渍溶胶，保持浸渍，完成后过滤掉液体，获得固体物；步骤八：用低压氮气吹扫固体物后，自然降温至室温，得到细粉，烘干焙烧，制得粒子催化剂。2.根据权利要求1所述的二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，将Al(NO3)3·
9H2O用去离子水溶解，搅拌下加入1:1的浓氨水，控制溶液的pH值为9，制得Al(OH)3凝胶。3.根据权利要求2所述的二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，凝胶、Cu(NO3)2溶液和沉淀剂的比例为1:2:0.25，使Cu(NO3)2形成活性组分前驱物均匀地沉积在凝胶粒子表面上。4.根据权利要求3所述的二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，老化6h后，用无水乙醇反复洗涤，置换凝胶中的水，制得醇凝胶。5.根据权利要求4所述的二氧化碳加氢制乙醇用催化剂的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧明乐，章璟嵩，万书宝，尤邵尉，朱胜利，
申请(专利权)人：安徽华塑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：