得的杏殼活性炭比表面積為765m2/g,平均孔徑為 3. 6nm,孔容為 0? 65mL/g。
[0097] 取1000克杏殼活性炭載體,采用去離子水煮沸洗滌方法進(jìn)行處理6次,具體方法 為:取1000克杏殼活性炭,加入8000克去離子水,共煮沸0. 5小時(shí),隨后將活性炭與沸水分 離,再次加入去離子水進(jìn)行下一次煮沸洗滌。洗好的活性炭在393K溫度下干燥12小時(shí),標(biāo) 記為AC2,備用。采用以上方法測(cè)定AC2活性炭比表面積為781m2/g,平均孔徑為3. 7nm,孔 容為 0? 66mL/g。
[0098] 以20?40目處理過的杏殼活性炭為載體,按照下述步驟制備催化劑15C〇2C(50) @ C〇(50)/AC2。稱取8. 7克C〇(N03)2 *61120,溶解于10mL去離子水中制成溶液。稱取10克處 理過的活性炭,用常規(guī)浸漬法將制得的溶液擔(dān)載在活性炭上,即在室溫下,將活性炭浸泡在 制得的溶液中,攪拌1?2分鐘,使得溶液均勻浸漬在活性炭載體上。在空氣氣氛中在333K 溫度下干燥24小時(shí),制得催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū)物。
[0099]取4mL催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū)物裝填在氫甲酰化反應(yīng)的固定床反應(yīng)器中,原位依次進(jìn) 行烘干、焙燒、還原活化以及碳化步驟。具體條件為:在氮?dú)鈿夥罩?83K溫度下烘干6小時(shí), 氮?dú)鈮毫椹?IMPa,空速為SOOtT1 ;隨后升溫至623K,在氮?dú)鈿夥罩性摐囟认卤簾?小時(shí), 升溫速率為lK/min,氮?dú)鈮毫?.IMPa,空速為SOOtT1 (得到催化劑氧化物前驅(qū)物);溫度 降至373K,切換H2進(jìn)行還原活化,H2壓力為l.OMPa,空速為SOOtT1,升溫速率為2K/min,在 703K下還原10小時(shí)(得到催化劑金屬態(tài)前驅(qū)體);溫度降至373K,切換H2/C0混合氣(含 有50體積%C0、50體積%H2)進(jìn)行碳化,H2/C0混合氣的壓力為3.OMPa,空速為SOOtT1,升 溫速率為2K/min,在493K下碳化50小時(shí),制得催化劑H。采用XRD檢測(cè)催化劑中Co存在的 晶相(譜圖未顯示)。催化劑中含有C〇2C和金屬Co的晶相,即催化劑的主活性組分為C〇2C 和金屬Co的復(fù)合物。其中,2 0 = 42. 6處C〇2C主衍射峰高與2 0 = 44. 2處金屬Co衍射 峰高的比例分別為50%和50%。它們按Co計(jì)的重量含量為15%。將該多相催化劑標(biāo)記為 15C〇2C(50)@C〇(50)/AC2。
[0100] 類似于上述程序,可以制備需要的其它催化劑。
[0101] 實(shí)施例1
[0102] 利用圖1所示的反應(yīng)裝置,在下述反應(yīng)條件下進(jìn)行反應(yīng)。
[0103]該生產(chǎn)方法采用 15C〇2C(68)@C〇(32)0. 3La/ACl(Co2C@Co為Co2C和金屬Co的復(fù)合 物,68與32表示為C〇2C主衍射峰的峰高與金屬Co衍射峰高的百分比例,AC1為椰殼活性 炭)催化劑,以乙烯及合成氣為原料進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。催化劑的粒度為〇. 3?0. 5_(催 化劑的粒度與催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū)物的粒度相同),反應(yīng)器采用固定床反應(yīng)器。反應(yīng)前,將上 述催化劑制備例中的4ml催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū)物裝填進(jìn)固定床反應(yīng)器中,分別依次進(jìn)行N2氣 氣氛烘干、焙燒,含氫混合氣還原活化,以及含C0氣體碳化。碳化完成后,在一定溫度和壓 力下進(jìn)料反應(yīng)。反應(yīng)經(jīng)6小時(shí)穩(wěn)定后,取12小時(shí)產(chǎn)品分析組成。
[0104] 具體的反應(yīng)過程如下:純隊(duì)總壓由壓力表1顯示,進(jìn)入凈化罐2 (內(nèi)裝硅膠、5A分 子篩、活性碳以及脫氧劑)進(jìn)行凈化,經(jīng)閥3,由壓力調(diào)節(jié)器4調(diào)節(jié)0. 3MPa的壓力后,經(jīng)閥5, 由質(zhì)量流量計(jì)30控制其流量,經(jīng)過單向閥32進(jìn)入混合器33和預(yù)熱器34,進(jìn)入反應(yīng)器35, 進(jìn)行催化劑烘干,在373K溫度下烘干4小時(shí),然后升溫至623K進(jìn)行催化劑焙燒。焙燒結(jié)束 后,催化劑床層溫度降至373K以下,50%H2/50%N2 (體積比)混合氣由壓力表6顯示總壓, 進(jìn)入凈化罐7 (內(nèi)裝硅膠、5A分子篩、活性碳以及脫氧劑)進(jìn)行凈化。經(jīng)閥8, 50%H2/50% N2混合氣用由壓力調(diào)節(jié)器9調(diào)節(jié)0?IMPa的壓力后,經(jīng)閥10,由質(zhì)量流量計(jì)30控制其流量, 經(jīng)過單向閥32進(jìn)入混合器33和預(yù)熱器34,進(jìn)入反應(yīng)器35,在673K溫度下進(jìn)行催化劑還 原。還原結(jié)束后,催化劑床層溫度降至373K以下,切換含CO氣體進(jìn)行碳化。60%C0/40% H2(體積比)混合氣由壓力表11顯示總壓,進(jìn)入凈化罐12(內(nèi)裝硅膠、5A分子篩、活性碳以 及脫氧劑)進(jìn)行凈化。經(jīng)閥13,由壓力調(diào)節(jié)器14調(diào)節(jié)0?IMPa的壓力后,經(jīng)閥15,由質(zhì)量流 量計(jì)30控制其流量,經(jīng)過單向閥32進(jìn)入混合器33和預(yù)熱器34,進(jìn)入反應(yīng)器35,在493K溫 度下進(jìn)行催化劑碳化。
[0105] 碳化完成后,催化劑床層溫度降至373K以下,通入50%C0/50%H2 (體積比)混 合氣和乙烯混合物料進(jìn)行氫甲酰化反應(yīng)。合成氣總壓由壓力表16顯示總壓,進(jìn)入凈化罐 17(內(nèi)裝硅膠、5A分子篩、活性碳以及脫氧劑)進(jìn)行凈化,經(jīng)閥18,由壓力調(diào)節(jié)器19調(diào)節(jié) 1.OMPa的壓力后,經(jīng)閥20,由質(zhì)量流量計(jì)30控制其流量,經(jīng)過單向閥32進(jìn)入混合器33。乙 烯總壓由21顯示,進(jìn)入凈化罐22(內(nèi)裝硅膠、5A分子篩、活性碳以及脫氧劑)進(jìn)行凈化,經(jīng) 閥23,由壓力調(diào)節(jié)器24調(diào)節(jié)1.OMPa的壓力后,由質(zhì)量流量計(jì)25控制其流量,經(jīng)閥26,進(jìn)入 混合器33與50%C0/50 %H2混合氣進(jìn)行充分混合,進(jìn)入預(yù)熱器34進(jìn)行預(yù)熱,最后進(jìn)入反 應(yīng)器35進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。
[0106] 反應(yīng)溫度為443K,壓力為1. 0MPa,50%C0/50%H2混合氣空速為10001T1,乙烯空 速為ZOOh'反應(yīng)生成的醛和醇產(chǎn)物持續(xù)流出反應(yīng)器,進(jìn)入冷阱收集罐36,經(jīng)放料閥37定 期采出,實(shí)現(xiàn)與催化劑的簡(jiǎn)單分離。反應(yīng)尾氣經(jīng)背壓閥38卸壓,由流量計(jì)39計(jì)量。反應(yīng)經(jīng) 6小時(shí)穩(wěn)定后,取12小時(shí)產(chǎn)品分析組成,計(jì)算氫甲?;磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率和生成醛和醇的選擇 性,結(jié)果列于表1中。
[0107] 實(shí)施例2
[0108] 利用圖1所示的反應(yīng)裝置,采用15C〇2C(68)@C〇(32)0. 3La/ACl催化劑,以乙烯及 合成氣為原料進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。催化劑的粒度為〇. 3?0. 5_,取4mL催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū) 物裝填在氫甲?;磻?yīng)的固定床反應(yīng)器中。
[0109] 反應(yīng)過程同實(shí)施例1,其中反應(yīng)溫度為463K,壓力為1. 0MPa,50%C0/50%H2混合 氣空速為lOOOh'乙烯空速為SOOh'反應(yīng)經(jīng)6小時(shí)穩(wěn)定后,取12小時(shí)產(chǎn)品分析組成,計(jì)算 氫甲?;磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率和生成醛和醇的選擇性,結(jié)果列于表1中。
[0110] 實(shí)施例3
[0111] 利用圖1所示的反應(yīng)裝置,采用15C〇2C(68)@C〇(32)0. 3La/ACl催化劑,以乙烯及 合成氣為原料進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。催化劑的粒度為2?3_,取4mL催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū)物裝 填在氫甲?;磻?yīng)的固定床反應(yīng)器中。
[0112] 反應(yīng)過程同實(shí)施例1,其中反應(yīng)溫度為453K,壓力為2.0MPa,50%C0/50%H2混合 氣空速為lOOOh'乙烯空速為SOOh'反應(yīng)經(jīng)6小時(shí)穩(wěn)定后,取12小時(shí)產(chǎn)品分析組成,計(jì)算 氫甲?;磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率和生成醛和醇的選擇性,結(jié)果列于表1中。
[0113] 實(shí)施例4
[0114] 利用圖1所示的反應(yīng)裝置,采用15C〇2C(68)@C〇(32)0. 3La/ACl催化劑,以丙烯及 合成氣為原料進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。催化劑的粒度為〇. 3?0. 5_,取4mL催化劑無(wú)機(jī)鹽前驅(qū) 物裝填在氫甲酰化反應(yīng)的固定床反應(yīng)器中。反應(yīng)過程同實(shí)施例1,其中反應(yīng)溫度為463K,壓 力為1. 0MPa,50%C0/50%H2混合氣空速為10001T1,丙烯空速為300h'反應(yīng)經(jīng)6小時(shí)穩(wěn) 定后,取12小時(shí)產(chǎn)品分析組成,計(jì)算氫甲?;磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率和生成醛和醇的選擇性,結(jié)果 列于表1中。
[0115] 實(shí)施例5
[0116] 利用圖1所示的反應(yīng)裝置,采用15C〇2C(68)@C〇(32)0. 3La/ACl催化劑,以1-己烯 及合成氣為原料進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。催化劑的粒度為〇. 3?0. 5_,取4mL催化劑無(wú)機(jī)鹽前 驅(qū)物裝填在氫甲酰化反應(yīng)的固定床反應(yīng)器中。
[0117] 反應(yīng)過程類似于實(shí)施例1,其中通入50 %C0/50 %H2 (體積比)混合氣和已烯混合 物料進(jìn)行氫甲?;磻?yīng)。合成氣總壓由壓力表16顯示其壓力,經(jīng)凈化罐17(內(nèi)裝硅膠、5A 分子篩、活性碳以及脫氧劑)凈化后,打開截止閥18,由壓力調(diào)節(jié)閥18減壓至3.OMPa,再打 開截止閥19,由質(zhì)量流量計(jì)30控制其流量,經(jīng)過單向閥32進(jìn)入混合器33,合成氣的進(jìn)料空 速為100?3000h'啟動(dòng)泵27,1-己烯進(jìn)料,當(dāng)壓力表28顯示1-己烯壓力達(dá)到3.OMPa的 壓力后,打開閥29,進(jìn)入混合器33與50%C0/50%H2混合氣進(jìn)行充分混合,進(jìn)入預(yù)熱器34 進(jìn)行預(yù)熱,最后進(jìn)入反應(yīng)器35進(jìn)行氫甲酰化反應(yīng)。反應(yīng)溫度為453K,壓力為3.OMPa,50 % C0/50%H2混合氣空速為SOOtT1,1-己烯空速為0. 6h'反應(yīng)生成的醛和醇產(chǎn)物持續(xù)流出反 應(yīng)器,進(jìn)入冷阱收集罐36,經(jīng)放料閥37定期采出,實(shí)現(xiàn)與催化劑的簡(jiǎn)單分離。反應(yīng)尾氣經(jīng)背 壓閥38卸壓,由流量計(jì)39計(jì)量。反應(yīng)經(jīng)6小時(shí)穩(wěn)定后,取12小時(shí)產(chǎn)品分析組成,計(jì)算氫甲 ?;磻?yīng)的轉(zhuǎn)化率和生成醛和醇的選擇性,結(jié)果列于表1中。
[0118] 實(shí)施例6
[0119] 利用圖1所示的反應(yīng)裝置,采用20Co2C(75)@Co(25)1Cu/AC1催化劑(Co2C@Co為 C〇2C和金屬Co的復(fù)合物,75與25表示為C〇2C主衍射峰的峰高與金屬Co衍射峰高的百分 比例,AC1