[发明专利]一种合成气制增塑剂醇催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种用于合成气制增塑剂醇的催化剂，其特征在于：所述催化剂为外层Cu₂M₂S内层Cu₁M₁的Cu₂M₂S限域Cu₁M₁结构，其中Cu₁和Cu₂表示Cu元素来自不同的Cu前驱体，M₁为Co、Fe、Mn的一种或几种元素，M₂为Co、Fe、Mn、Zn、Ni的一种或几种元素，S为Si、Al、Ga、Zr、Ti、Ce、La的一种或几种元素；M₁/Cu₁摩尔比0.5-50：1，S/M₂/Cu₂摩尔比为0.01-50：0.01-30：1；以质量百分比计算，Cu₁M₁占催化剂总量5%~95% ，Cu₁M₁粒径为1-50 nm；该催化剂的制备具体包括如下步骤：

（1）按催化剂组成，将第一Cu前驱体与M₁的乙酰丙酮盐溶于油胺和油酸混合液中搅拌均匀形成混合物，油胺和油酸混合液中油胺与油酸的体积比为0.3-100：1，在回流状态下将混合物加热至180-300℃保持5-600min，然后在150-290℃保持1-360min，然后冷却至室温后加入甲醇或乙醇并离心分离，得到1-50nm的Cu₁M₁纳米颗粒，第一Cu前驱体为乙酰丙酮铜；

（2）将Cu₁M₁纳米颗粒用氯仿分散形成Cu₁M₁纳米颗粒氯仿分散液，将表面活性剂溶于水中形成表面活性剂浓度为1-50g/ L的表面活性剂溶液，按表面活性剂与Cu₁M₁纳米颗粒质量比0.05-50：1，将表面活性剂溶液加入到Cu₁M₁纳米颗粒氯仿分散液中，超声震荡5-30min后，在61-100℃下搅拌，使氯仿挥发完全获得悬浮液；

（3）在悬浮液中加入去离子水、聚乙烯吡咯烷酮PVP搅拌均匀，然后加入甲醇或乙醇中的一种或几种形成A溶液，A溶液中，聚乙烯吡咯烷酮PVP与Cu₁M₁纳米颗粒的质量比为0.05-30：1，醇水质量比为0.01-100/1，Cu₁M₁纳米粒子的浓度0.1-50g/L；将第二Cu前驱体、M₂前驱体、S前驱体配制成总金属离子浓度为0.001-2mol/L 的水或甲醇或乙醇或醇水溶液即B溶液，其中S/M₂/Cu₂摩尔比为0.01-50：0.01-30；将碱溶于水或甲醇或乙醇或醇水中，配制成碱浓度为0.001-10mol/L的C溶液；在搅拌下，将等体积的B溶液与C溶液在20-70℃并流加入到溶液A 中，使溶液pH=7-12，反应0.5-48小时后，洗涤1-6次后干燥，经300-550℃焙烧后，得到催化剂。

2.如权利要求1所述的一种用于合成气制增塑剂醇的催化剂，其特征在于：所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或吐温。

3.如权利要求1所述的一种用于合成气制增塑剂醇的催化剂，其特征在于：所述第二Cu前驱体为Cu的硝酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐，M₂前驱体为M₂的硝酸盐、醋酸盐、柠檬酸盐，S前驱体为正硅酸乙酯、硅酸丁酯、甲基三甲氧基硅烷、氨基硅烷、异丙醇铝、正丙醇锆、正丁醇锆、钛酸四乙酯、钛酸四丁酯、S的硝酸盐中的一种或几种的水、甲醇、乙醇、甲醇水、乙醇水、甲醇乙醇混合水溶液。

4.如权利要求1所述的一种用于合成气制增塑剂醇的催化剂，其特征在于：所述的C溶液中为氨水溶液、Na的氢氧化物、K的氢氧化物、Na的碳酸盐、K的碳酸盐中一种或几种的水、甲醇、乙醇、甲醇水、乙醇水、甲醇乙醇混合水溶液。

5.如权利要求1所述一种用于合成气制增塑剂醇的催化剂的应用，其特征在于：应用于合成气制增塑剂醇，催化剂首先进行还原活化然后进行催化反应，还原活化条件为，在摩尔比H₂/CO=0.5-2的合成气或者H₂气或者上述气体与惰性气体的混合气中，在220-350℃温度下、0.1-1MPa压力下，进行还原处理1-12h；催化反应条件为：H₂/CO摩尔比=0.5-2的合成气，反应温度为200-300℃，压力为2-8Mpa，空速2000-10000h^-1。