本文描述了氫化催化劑、其前體以及其在適用于將二氧化碳和/或一氧化碳轉化為烴的方法中的用途。特別地，本文所描述的催化劑和方法產生c5+烴，特別是c5+α烯烴。
背景技術：
1、烯烴作為用于制造寬范圍的產品的結構單元和作為燃料的主要組分而在化學工業中被廣泛使用。α-烯烴在末端或α位具有雙鍵，這增強了該位置的反應性并使它們可用于生產洗滌劑、潤滑劑、增塑劑、藥物、精細化學品和聚合物。
2、由合成氣(synthesis?gas/syngas)催化制備烴是眾所周知的，并且通常被稱為費-托合成。然而，費-托合成傾向于促進形成飽和烷烴。
3、此外，眾所周知的是需要減少運輸行業的溫室氣體(ghg)排放。由于燃料效率提高、氫燃料電池和電動汽車，英國在2002至2012年將道路運輸的ghg排放減小了8.6％。然而，第二大運輸分部——航空的排放增加約6％。
4、由co2或co生產燃料可以解決前述能源需求，同時滿足環境標準。然而，最先進的co2制燃料轉化主要產生c1產品(合成氣、甲酸、甲醇)，并且不太常產生c2至c4產品例如混合醇和烯烴。這些過程在甲醇制烯烴(mto)或ft合成之后可以產生長鏈烴混合物。然而，直接經由這樣的路線獲得燃料例如噴氣式發動機燃料特別具有挑戰性，因為它們無法生產期望的組成(即包含c5+烴)以滿足嚴格的、完善確立的標準。
5、需要適用于將二氧化碳和/或一氧化碳轉化為烴的新的高性能催化劑和方法。特別地，需要廉價且豐富的催化劑和使用所述催化劑的方法，所述方法提高二氧化碳和/或一氧化碳的轉化率，和/或提高有價值的烴例如c5+烴(包括c5+(α)烯烴)的產率。
技術實現思路
1、在第一方面中，本發明涉及催化劑前體，其包含鐵物質、堿金屬或其鹽、以及絡合劑。
2、在第二方面中，本發明涉及用于制備催化劑前體的方法，其包括：
3、(a)將(i)鐵物質、(ii)堿金屬或其鹽、(iii)絡合劑以及(iv)溶劑合并；
4、(b)攪拌步驟(a)的混合物以提供均相的混合物；
5、(c)將步驟(b)的混合物加熱以部分地除去溶劑，從而提供漿料或糊料；
6、在第三方面中，本發明涉及可根據第二方面的方法獲得的催化劑前體。
7、在第四方面中，本發明涉及可通過使根據第一方面的催化劑前體活化而獲得的催化劑。
8、在第五方面中，本發明涉及用于制備催化劑的方法，其包括：
9、(a)提供根據本發明的第一或第三方面的催化劑前體；
10、(b)任選地對所述催化劑前體進行煅燒；以及
11、(c)使所述前體活化。
12、在第六方面中，本發明涉及可根據第五方面的方法獲得的催化劑。
13、在第七方面中，本發明涉及用于二氧化碳的氫化的方法，所述方法包括：使包含氫氣和二氧化碳的原料與根據第一方面的催化劑前體或根據第四或第六方面的催化劑在升高的溫度和壓力下接觸。
14、在第八方面中，本發明涉及用于一氧化碳的氫化的方法，所述方法包括：使包含氫氣和一氧化碳的原料與根據第一方面的催化劑前體或根據第四或第六方面的催化劑在升高的溫度和壓力下接觸。
15、在第九方面中，本發明涉及用于生產烯烴的方法，所述方法包括：使包含氫氣和二氧化碳和/或一氧化碳的原料與根據第一方面的催化劑前體或根據第四或第六方面的催化劑在升高的溫度和壓力下接觸。
16、在第十方面中，本發明涉及用于生產燃料的方法，所述方法包括：使包含氫氣和二氧化碳和/或一氧化碳的原料與根據第一方面的催化劑前體或根據第四或第六方面的催化劑在升高的溫度和壓力下接觸。
17、在第十一方面中，本發明涉及非均相混合物，其包含根據第一方面的催化劑前體或根據第四或第六方面的催化劑和含有氫氣和一氧化碳、和/或氫氣和二氧化碳的氣體。
18、本發明的任一特定方面的優選的、合適的和任選的特征也是任何其他方面的優選的、合適的和任選的特征。
1.一種用于二氧化碳和/或一氧化碳的氫化的催化劑，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑包含鐵碳化物、錳或其氧化物、鈷或其氧化物以及堿金屬。
3.根據權利要求1或2所述的催化劑，其特征在于，所述堿金屬為鉀。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的催化劑，其特征在于，fe：
5.根據權利要求4所述的催化劑，其特征在于，fe：mn的摩爾比為15:1至5:1。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的催化劑，其特征在于，fe：堿金屬的摩爾比為100:1至2:1。
7.根據權利要求6所述的催化劑，其特征在于，fe：堿金屬的摩爾比為20:1至4:1。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的催化劑，其特征在于，所述鐵碳化物為fe5c2。
9.一種用于制備權利要求1至8中任一項所述的催化劑的方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)中的活化包括：在250℃至500℃的溫度下，將煅燒后的所述催化劑前體暴露于一氧化碳和氫氣的混合物中。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述絡合劑選自檸檬酸、酒石酸、草酸、edta(乙二胺四乙酸)、nta(次氮基三乙酸)、dtpa(二亞乙基三胺五乙酸)和hedta(n-(2-羥乙基)乙二胺-n,n',n'-三乙酸)，或其鹽。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述絡合劑為檸檬酸。
13.一種用于二氧化碳氫化的方法，其特征在于，包括：使包含氫氣和二氧化碳的原料與根據權利要求1至8中任一項所述的催化劑在180℃至500℃的溫度下和/或在0.5mpa至20mpa的壓力下接觸。
14.一種用于一氧化碳氫化的方法，其特征在于，包括：使包含氫氣和一氧化碳的原料與根據權利要求1至8中任一項所述的催化劑在180℃至500℃的溫度下和/或在0.5mpa至20mpa的壓力下接觸。
15.一種用于生產烴的方法，其特征在于，包括：使包含(i)氫氣和(ii)一氧化碳和/或二氧化碳的原料與根據權利要求1至8中任一項所述的催化劑在180℃至500℃的溫度下和/或在0.5mpa至20mpa的壓力下接觸。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述烴為c5+烴。