[发明专利]一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于催化剂由活性金属和多孔碳材料载体组成，其重量百分比为：活性组分：5-20%，多孔碳材料载体：80-95%。

2.如权利要求1所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于催化剂还含有重量百分数为0.5-5%的助剂元素。

3.如权利要求1或2所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于所述的多孔碳材料载体为比表面积为300-2000m²/g，孔径分布集中在2-30nm的碳质载体。

4.如权利要求3所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于所述的碳质载体为介孔碳、碳纳米管或活性炭。

5.如权利要求1或2所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于所述的活性组分为金属钴。

6.如权利要求1或2所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于所述的助剂为铁、铑、铜或钼。

7.如权利要求1或2所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂，其特征在于所述的催化剂最终形态为粉末状或颗粒状。

8.如权利要求1－7任一项所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)  将称量好的多孔碳载体粉末置于一个密闭的反应器中，反应器有两个端口，其中一个口连接真空泵，另一个口连接注入溶液的仪器；

(2)  将活性组分前驱体和助剂前驱体与有机溶剂配置成浓度为0.001-1mol/L的溶液置于注入溶液的仪器中，随后开启真空阀使得体系的真空度维持在10^-1-10^-5 Torr，随后注入前驱体溶液使其和载体充分的搅拌混合均匀；

(3)  待反应器中的混合溶液在连续真空条件下搅拌至干后关闭系统，将获得的复合物在惰性气氛下进行焙烧，升温速率为0.2-2℃/min，在300-500℃焙烧4-10h后得到所需要的催化剂。

9.如权利要求1－7任一项所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将称量好的多孔碳载体粉末置于反应器中，同时将活性组分前驱体与助剂前驱体与有机溶剂配置成制备浓度为0.001-1mol/L的活性组分前驱体溶液也置于同一个反应器中； 

（2）将反应器置于一个超声装置中，调节超声震荡的频率为100-500Hz，在连续式或者间歇式的方式下震荡0.5-5h, 处理后的溶液在20-50℃的环境中搅拌至干；

（3）将获得的复合物在惰性气氛下进行焙烧，升温速率为0.1-2℃/min，在300-600℃焙烧4-10h后得到所需要的催化剂。

10.如权利要求8或9所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于所述的活性组分前驱体为硝酸钴、乙酰丙酮钴或乙酸钴。

11.如权利要求7或8所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于所述的助剂前驱体为硝酸铁，亚硝基硝酸铑，硝酸铜或钼酸铵。

12.如权利要求8或9所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙酸、乙醇、2-丙醇或戊烷表面张力为20-60 mN/m 的溶剂。

13.如权利要求8或9所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的制备方法，其特征在于所述的焙烧气氛为氮气，氩气或氦气。

14.如权利要求1－7任一项所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的应用，其特征在于包括如下步骤：

制备的催化剂在固定床反应器中于400-600℃的还原气氛中还原，气流空速为800-5000h^-1，还原压力为0.2-2MPa，还原时间为4-10 h；

反应在固定床反应器中进行，反应条件为H₂/CO摩尔比为1-3，反应温度为210-300℃，压力为1.0-5.0MPa，空速为800-5000h^-1。

15.如权利要求14所述的一种合成气制馏分油联产高碳醇的催化剂的应用，其特征在于所述的还原气氛为氢气、一氧化碳或H₂/CO摩尔比为1-3的合成气。