[发明专利]一种Na原子修饰的MOR基催化剂及合成气直接转化制液体燃料的方法

说明书

本发明属于合成气直接制备液体燃料，具体涉及一种Na原子修饰的MOR基催化剂及合成气直接转化制液体燃料的方法，其以合成气为反应原料，在固定床或移动床上进行转化反应，所述催化剂为复合催化剂，由组分A和组分B以机械混合方式复合在一起，组分A的活性成份为金属氧化物，组分B为MOR结构的分子筛；组分A中的活性成份与组分B之间的重量比为0.1‑20。反应过程具有很高的产品收率和选择性，液体燃料中汽油的选择性可以达到50‑80％，同时副产物甲烷选择性低(12％)，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于合成气制备液体燃料，具体涉及一种Na原子修饰的MOR基催化剂及合成气直接转化制液体燃料的方法。

背景技术

随着经济的发展和生活水平的提高，液体燃料和化学品的需求量也逐年急剧上升。目前汽油生产主要由重石脑油的催化重整得到。随着全球石油资源日渐消耗和居高不下的原油价格，尤其对石油资源匮乏的我国而言，每年超过近60％的石油消耗量依赖进口，寻求一种可以替代的工艺路线，开发利用由煤、生物质等非油基碳资源制备液体燃料的方法，具有重要的社会意义和战略意义。

我国煤炭资源丰富，以煤炭为原料，经过气化得到合成气(即CO和H₂的混合气)，传统的费托路径可以实现合成气直接转化制备液体燃料，然而受其反应机理的限制，CO和H₂分子在催化剂表面发生解离吸附，生成表面C原子和O原子，C原子和O原子与吸附在催化剂表面的氢发生反应，形成CH_x中间体，同时产生水分子。CH_x中间体在催化剂表面进行自由聚合，生成含不同碳原子数(从一到三十，有时甚至到上百个碳原子)的烃类产物。整个反应烃类产物碳原子数分布广，目标产物的选择性低，如汽油的选择性低于50％。现有文献报道了使用氧化物+分子筛组成双功能催化剂可以将CO活化与C-C偶联分开在两个活性中心上进行从而打破传统费托中产物选择性的限制，高选择性的制备了低碳烯烃。但是如何高效的将合成气直接转化制液体燃料，特别是汽油馏分的燃料，仍有待进一步研究。

发明内容

本发明技术解决问题：合成气直接转化制液体燃料的过程中产物选择性不足的问题，提供了一种催化剂及合成气直接转化制液体燃料的方法，所发明的催化剂通过简单的Na原子修饰，可调变合成气转化的产物到液体燃料，大幅提高液体燃料中汽油的选择性。

本发明的技术方案为：一种催化剂，所述催化剂包括组分Ⅰ和组分Ⅱ，组分Ⅰ和组分Ⅱ以机械混合方式复合在一起，组分Ⅰ的活性成份为金属氧化物，组分Ⅱ为含杂原子的MOR拓扑结构的分子筛；

所述的金属氧化物为MnO_x、Mn_aCr_(1-a)O_x、Mn_aAl_(1-a)O_x、Mn_aZr_(1-a)O_x、Mn_aIn_(1-a)O_x、ZnO_x、Zn_aCr_(1-a)O_x、Zn_aAl_(1-a)O_x、Zn_aGa_(1-a)O_x、Zn_aIn_(1-a)O_x、CeO_x、Co_aAl_(1-a)O_x、Fe_aAl_(1-a)O_x、GaO_x、BiO_x、InO_x、In_aAl_bMn_(1-a-b)O_x、In_aGa_bMn_(1-a-b)O_x中的一种或二种以上；