[发明专利]一种二甲醚和合成气一步法制乙醇的核壳催化剂及其制备方法及应用

权利要求书

1.一种二甲醚和合成气一步法制乙醇的核壳催化剂，其特征在于，所述催化剂以经过氢离子交换的丝光分子筛为核，核外负载双层Cu基加氢催化剂为壳，其中靠近丝光分子筛的第一层壳为CuSi复合材料，由硅溶胶壳负载铜盐在惰性气氛中焙烧得到，第二层壳为CuAl复合材料，由铝溶胶负载铜盐在还原性气氛中焙烧得到，焙烧得到两层壳中的Cu负载量分别为3-7wt%；

所述丝光分子筛负载壳前孔道经过吡啶和碘甲烷的预吸附处理。

2.根据权利要求1所述的核壳催化剂，其特征在于，吡啶预吸附处理温度为100~300℃，碘甲烷气体预吸附处理温度为100~280℃。

3.一种Cu基核壳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）利用模板剂水热合成丝光分子筛原料，经氢离子交换成型为分子筛小球，依次经过吡啶、碘甲烷对丝光分子筛孔道进行预吸附处理，吡啶预吸附处理温度为100~300℃，碘甲烷气体预吸附处理温度为100~280℃；

2）将硅溶胶涂覆在分子筛球体上，抽真空干燥后形成一层硅溶胶壳；

3）将铜盐溶液喷涂在硅溶胶壳上，干燥后在惰性气体中进行焙烧形成第一层Cu基外壳；

4）将铝溶胶涂覆在球体的第一层Cu基外壳上，抽真空干燥形成一层铝溶胶壳；

5）将铜盐溶液喷涂在铝溶胶壳上，干燥后在还原气氛中进行焙烧，最终得到双Cu基壳MOR核催化剂CuAl@CuSi@MOR。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中利用正硅酸乙酯溶解于水中形成硅溶胶，胶体涂覆厚度为0.2~0.4 mm，且干燥温度控制在40~60℃之间。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）与步骤（5）所喷涂的铜盐为铜盐的氨水溶液。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中Cu的负载量为3~7wt %，焙烧温度为200~300℃，惰性气体为氦气、氩气中的一种或多种组合。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中铝溶胶涂覆厚度为0.1~0.3mm，且干燥温度控制在50~80℃之间。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中Cu的负载量为3~7wt %，焙烧温度为250~300℃，还原气体为氢气、一氧化碳中的一种或多种组合。

9.如权利要求1-2任一项所述的核壳催化剂的应用，其特征在于，以二甲醚和合成气为原料气，通过装填有核壳催化剂的反应器进行反应得到乙醇，反应温度为190~250℃，反应压力为1.0~10.0MPa，原料气空速为1000~10000 h^-1，所述原料气中一氧化碳和二甲醚的体积比为5:1~20:1，一氧化碳和氢气的体积比为1:1~5:1。