[發明專利]一種水相分解制備銅基催化劑的方法

在審

• 申請號: 201710035451.2
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106732618A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄒鑫;王科;徐曉峰;程金燮;胡志彪;李倩;黃宏
• 申請（專利權）人: 西南化工研究設計院有限公司
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;C07C31/12;C07C29/141
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 管高峰

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種水相分解制備銅基催化劑的方法。

背景技術

目前，國內外對于銅系催化劑采用的分解方法大多是熱分解，即將催化劑前驅體在300℃以上進行煅燒，使含銅的復合鹽分解生成相應的銅與其它金屬的氧化態化合物。干燥、煅燒工段占據了大量的成本，也成為固定投資中比較昂貴的組成。一般的，這部分的成本占據催化劑制備成本的10％-14％。但對于一部分銅基催化劑，熱分解并不一定是最好的分解方法。這是因為高溫會在一定程度上影響銅的晶粒，降低分散均一性，進而影響催化劑壽命。

因此提供一種銅基催化劑的制備方法，工藝簡單、穩定，能降低催化劑的制造成本，所得催化劑粒徑分布均勻，分散性好，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種水相分解制備銅基催化劑的方法，該方法使催化劑在水相中完成分解，干燥后即可成型，減免了煅燒過程，在降低催化劑制備成本的同時，也形成了晶形更優、粒徑分布更均勻的催化劑晶粒。

本發明提供了一種水相分解制備銅基催化劑的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：將含銅、鋅、鋁的鹽溶液與堿性溶液進行并流共沉淀反應，之后老化生成催化劑反應漿料；

步驟2：將步驟1中生成的反應漿料升溫后緩慢加入水解助劑懸濁液進行水解；

步驟3：水解后的漿料離心過濾后，利用脫鹽水反復再漿、過濾得到濾餅；

步驟4：將步驟3得到濾餅干燥，得到催化劑前驅體；

步驟5：將所述催化劑前驅體壓片、成型，制得銅基催化劑。

優選地，所述步驟1中，所述含銅、鋅、鋁的鹽為硝酸鹽；所述堿性溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀或碳酸鈉的水溶液。

所述步驟1中所述共沉淀的溫度為65℃-80℃；所述共沉淀反應的pH值為7.5-8.5；所述老化時間為45-90分鐘。

所述步驟2中的水解溫度為90℃-100℃，水解時間為30-60分鐘。

進一步優選地，所述步驟2中的水解溫度為95℃-97℃。

優選地，所述步驟2中的水解助劑懸濁液由2-5重量份的水解助劑與3-22重量份的堿性物質混合加水制得，所述水解助劑選自銅、鋅、鋁、鈷、鎂、鐵和錳的鹽一種或多種，所述堿性物質選自碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉和氫氧化鉀中的一種或多種，所述水解助劑懸濁液中水解助劑的濃度為2％-10％，所述水解助劑懸濁液的加入量為所述催化劑的0.01％-0.1wt％。

所述步驟3中，將所述水解后的漿料離心過濾后加入熱的脫鹽水進行打漿，打漿完成后再次過濾，重復2-3次打漿和過濾，直至濾餅中的鈉離子含量降至0.01wt％以下。

所述步驟5中的所述干燥可采用烘箱靜態烘干，溫度為105℃-135℃；也可采用噴霧干燥，進風溫度為180℃-250℃。

優選地，采用所述噴霧干燥時，先將脫鹽水或質量濃度為0.03-0.08％的碳酸鈉水溶液加入所述步驟3所得濾餅進行膠體磨處理后，再進行噴霧干燥；所述膠體磨的間隙為0.1-1.0mm，所述脫鹽水或所述碳酸鈉水溶液的加入量為所述濾餅體積的1-10倍。

在固定床上對所述步驟6所得催化劑進行活性評價，所述催化劑置于反應器恒溫區中部，用瓷環支撐；反應產物用氣相色譜法分析。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

本發明采用水相分解制備銅基催化劑減免了煅燒環節，有效降低了能耗，使制造成本減少10％以上。采用本發明制備銅基催化劑，避免了高溫對催化劑活性組分的影響，所得催化劑粒徑分布均勻，分散性好，壽命優于煅燒所得催化劑。本發明工藝簡單，操作簡便，生產周期短，在現有的制備設備上即可完成工藝技術改造，無需改裝、添加新設備，有助于產業升級。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述，本發明的方式包括但不僅限于以下實施例。

實施例1

丁醛氣相制丁醇催化劑A的制備：

稱取硝酸銅144.96g，硝酸鋅201.51g，硝酸鋁110.62g，溶解于500ml脫鹽水中，攪拌使其完全溶解，補充脫鹽水并定容至2000ml，配制得到鹽溶液。稱取碳酸鈉191.19g，溶解于500mL脫鹽水中，攪拌使其完全溶解，補充脫鹽水并定容至2000ml，配制得到堿溶液。