[发明专利]CO2

说明书

本发明涉及一种催化组合物，其包含至少7种不同的元素和基质组分，所述元素选自由元素周期表的第二至第六周期与第一至第十六族的交集所限定的元素组成的组，其中排除了锝。还提供了使用该催化组合物的方法。

技术领域

本发明涉及用于将CO₂转化为合成气和烃化合物的方法以及催化组合物。

背景技术

化石燃料已在能源的产生中一直起着重要的作用。在过去的几十年中，能源消耗不断增加。因此，对化石燃料的依赖性增强，并且能源的产生导致温室气体CO₂向大气中的释放显著增加。体积范围为数十亿吨的CO₂排放到大气中，而且这一趋势还在继续增加。同时，越来越多的证据表明，这种人为的CO₂排放至少部分地影响了气候和天气的变化，例如突然变化的条件，例如洪水和干旱。此外，在炼铁和混凝土生产过程中会散发大量的CO₂。因此，非常需要将经济增长与基于化石燃料的能源生产以及由此引起的CO₂排放脱钩。这样可以避免可能无法逆转的潜在危险气候和天气变化。已经进行了多次尝试来捕获和利用二氧化碳，但是它们缺乏效率和/或要求苛刻的条件以获得很少反应性CO₂的充分转化。

减少CO₂的一种合适方法表示将CO₂转化为有用的化学物质。的确，这可能是一方面减少全球排放并在另一方面生产有价值的产品的最佳方法之一。CO₂代表着丰富而宝贵的碳源，可以替代使用化石燃料来使用。这可能会潜在导致温室气体CO₂的显著减少，从而消除气候和天气的不良变化。

如今，化石燃料仍然占世界能源的80％以上。此外，化学工业大量使用化石燃料，因为95％的有机类化学品均来自化石燃料等不可再生资源。完整的化学工业分支机构完全依靠化石原材料，即石油化学和合成聚合物工业。迫切需要主要依靠化石燃料向非化石或至少少消耗化石燃料的资源转变化学和能源工业。这也是现成的CO₂作为合成燃料、基础化学品和其它化学产品来源日益重要的原因。最重要的是，使用CO₂作为碳源可以减少人为的CO₂排放量。利用CO₂可以减少相关排放的过程基本上是CO₂捕获和随后的(长期)存储，例如通过矿化或随后使用捕获的CO₂作为碳源。后者还减少了使用化石燃料作为基础化合物的碳源的需求。CO₂利用领域的主要重点在于开发有效的化学方法以捕集和随后使用CO₂。寻求以更低的成本、更低的材料消耗或废物产生而更有效的催化剂。需要开发高效的催化剂，该催化剂允许在进一步用于合成的合成燃料或基础化学品的生产中转化来自工业烟道气(例如水泥、钢铁或其它耗能行业)的优选未纯化的含CO₂的气流。非常令人欢迎的结果是，这将减少目前对化石燃料的依赖。因此，将CO₂直接转化为基础化学品或化学构件非常重要，因为这可以开发更可持续、更容易获得的碳源，例如CO₂。

对于良好的产率和加速的反应，优化了用于CO₂利用的许多催化剂，从而改善了CO₂利用的过程。但是，开发需要较少纯化或未纯化CO₂流，能够耐受典型烟道气中的氮、水、SO_x和NO_x化合物，并且在低CO₂浓度下也有效的催化剂将特别有利。由于直接使用来自工业过程的可变组成的CO₂流的能力，而无需在使用它们之前对气流进行纯化，因此可以在整个过程中实现显著的经济和环境改善。