[发明专利]一种用于合成气制备低碳醇的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于合成气制备低碳醇的催化剂，其特征在于它以改性的SiO₂为载体，采用浸渍法制备，其组成为CuO-Fe₂O₃/SiO₂，按质量百分比计算，其中CuO和Fe₂O₃均为2～25％，余量为改性的SiO₂载体。

2.如权利要求1所述的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂，其特征在于按质量百分比计算，CuO和Fe₂O₃均为10％。

3.如权利要求1或2所述的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂的制备方法，即浸渍法，其特征在于包括如下步骤：

（1）、改性的载体SiO₂的制备

将商品SiO₂完全浸入到硝酸铵水溶液或硝酸铵与氨水的混合溶液中进行浸渍，浸渍过程控制温度为室温至200^oC，时间为1-10h，然后进行过滤并在温度为50-200^oC条件下干燥1-30h；再进行焙烧，焙烧过程控制温度为300-600^oC、时间为1-10h后得改性的载体SiO₂；

所述的硝酸铵水溶液的质量百分含量为2～20％；

所述的硝酸铵与氨水的混合水溶液中氨水的质量百分含量为0～20％，硝酸铵的质量百分含量为0～20％；

（2）、含铜、铁的混合溶液的制备

将一定量的硝酸铜、硝酸铁溶解于适量的蒸馏水中制成铜和铁的浓度均为0.1-1mol/L的混合溶液；

（3）、往步骤（2）所得的含铜、铁的混合溶液中分别加入步骤（1）所得的改性的载体SiO₂，经室温放置2小时，然后干燥，再在350℃下焙烧4小时，最后经压片、粉碎并筛取20-40目的颗粒，即得到一种用于合成气制备低碳醇的催化剂。

4.如权利要求3所述的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）：

所述的浸渍过程控制温度优选为80-150^oC，时间为5-10h，干燥过程优选控制温度为120℃下干燥12h，焙烧过程控制温度为550℃下4h；

所述的硝酸铵水溶液的质量百分含量为5％。

5.如权利要求3所述的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）：

所述的浸渍过程控制温度优选为80-150^oC，时间为5-10h，干燥过程优选控制温度为120℃下干燥12h，焙烧过程控制温度为550℃下4h；

所述的硝酸铵与氨水的混合水溶液中氨水及硝酸铵的质量百分含量分别为5％。

6.一种利用权利要求1或2所述的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂由合成气制备低碳醇的方法，其特征在于包括下列步骤：

（1）、首先将一种用于合成气制备低碳醇的催化剂进行还原处理，还原处理过程所用的还原气为氢气与惰性气体组成的混合物，还原气中氢气的体积百分含量为0.5～20%，还原温度为200～500，还原气的空速为500～5000h^-1；

所述的惰性气体为氮气、氦气或氩气中的一种或一种以上的混合物；

（2）、将步骤（1）经还原处理后的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂用于固定床反应器中进行合成气制备低碳醇，其适用的反应条件为：氢气与一氧化碳的摩尔比为0.5～5:1，反应气的体积空速为1000～30000h^-1，反应温度为200～400，反应压力为1.0～8.0MPa。

7.如权利要求6所述的利用权利要求1所述的一种用于合成气制备低碳醇的催化剂由合成气制备低碳醇的方法，其特征在于步骤（2）适用的反应条件为氢气与一氧化碳的摩尔比为1～3:1，反应气的体积空速为3000～10000h^-1，反应温度为220～350，反应压力为2.5～6.0MPa。

8.如权利要求7所述的利用一种用于合成气制备低碳醇的催化剂进行由合成气制备低碳醇的方法，其特征在于步骤（2）中适用的反应条件为氢气与一氧化碳的摩尔比为2:1，反应气的体积空速为6000h^-1，反应温度为250，反应压力为3MPa。