中国地大物博,能源储存量居世界首位,独特的地理条件导致我国的能源消费主要以煤为主。随着经济建设的高速发展,我国对一次能源的需求不断增加,将煤炭转化为液体燃料和基础化工原料是保证我国经济发展的重要举措之一,对我国未来的能源结构优化调整也具有重要意义。以一氧化碳为原料选择性加氢制备低碳醇的工艺是上世纪70年代石油危机以来一直的研究热点之一,所用催化剂主要有贵金属Rh基催化剂、F-T组元元素或碱金属改性的Cu基催化剂以及K-Mo系催化剂。本课题组在前期工作中意外发现,采用课题组自主发明的完全液相法制备的CuZnAl催化剂,在无F-T组元元素和碱金属存在下就具有较好的乙醇和低碳醇合成能力,后续研究证实了完全液相制备技术赋予了催化剂一些独特的性质,这些性质使其有别于常规方法制备的催化剂。为了进一步拓展完全液相制备技术的应用领域,以及考察这些独特的性质能否在其它床型中得到体现,我们将完全液相法催化剂经固液分离后应用于固定床,发现直接使用活性很低,究其原因是固液分离得到的催化剂表面有一层碳膜,覆盖了活性位点,而空气焙烧消碳会导致其性能回归常规方法催化剂。基于上述事实,作者通过将完全液相法催化剂在惰性气氛下热解暴露活性位,使催化剂在固定床上的活性有了明显提高,并表现出了优良的稳定性。本文将完全液相法催化剂经固液分离后进行热解,最终制得CuZnAl催化剂。分别考察了热解温度、热解时间、不同碱助剂的添加及用量对催化剂在固定床反应器上用于合成气制低碳醇性能的影响。通过对催化剂进行XRD、H₂-TPR、NH₃-TPD-MS、BET、TG-MS、XPS、TEM等表征分析并结合催化剂的活性评价结果得出以下结论:1.完全液相技术结合热解方法制备的CuZnAl催化剂能保留完全液相技术赋予催化剂的特殊性能,且在CO加氢制低碳醇反应中具有良好稳定性及低碳醇选择性,说明完全液相-热解法可以发展成为完全液相技术拓展于固定床催化剂的制备方法。2.当热解温度为800℃时,催化剂的活性及C₂₊醇选择性分别达到最高。催化剂中存在一定量的可还原Cu物种、稳定的孔道结构以及适宜的弱酸量有利于低碳醇的生成。3.热解温度过高或过低均不利于催化剂活性的提高而且还会导致大量副产物的生成。热解温度较低时,催化剂热解不充分,其表面的碳物种分解较少,阻隔了反应物、产物的传质;热解温度越高,碳物种分解越充分,但温度过高会破坏催化剂的孔结构的稳定性。4.无机碱金属助剂的引入可以增加C₂₊醇选择性,但主要不是异丁醇,这与现行常规方法制备的催化剂不同。有机碱助剂由于存在络合作用和改变酸量的作用,呈两极分化,有促进有促阻。5.碱金属助剂的加入有利于Cu的分散;并且促进了CuO的还原,还能中和酸性。添加Cs有利于低碳醇的生成,其最佳添加量为1.64 mol%。但其会抑制Cu的还原从而导致催化剂活性降低。