[發明專利]用于甲醇合成的催化劑及其制備方法以及合成甲醇的方法

有效

• 申請號: 201910477813.2
• 申請日: 2019-06-03
• 公開（公告）號: CN112023962B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 張凡;張玉龍;劉媛;徐曉穎;邱正璞;楊盼盼;孔劼琛
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;C07C31/04;C07C29/154
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

1.一種用于甲醇合成的催化劑，基于所述催化劑的總重量，所述催化劑含有以Al₂O₃計2-20重量％的Al組分，以CuO計40-65重量％的Cu組分，以ZnO計15-30重量％的Zn組分，其中，至少部分的Cu組分、Zn組分以碳酸鹽的形式存在。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其中，在所述催化劑中，以元素計Cu:Zn:Al的摩爾比為(40-65):(20-40):(3-30)，更優選為(45-65):(20-35):(8-30)。

3.一種甲醇合成催化劑的制備方法，該方法包括:

(1)將Al源與沉淀劑接觸進行第一反應，得到第一懸濁液；

(2)將所述第一懸濁液與Cu源、Zn源以及共沉淀劑接觸進行共沉淀反應，得到第二懸濁液；

(3)將所述第二懸濁液進行老化，并過濾，將所得濾渣依次進行洗滌、干燥、焙燒；

其中，所述沉淀劑和共沉淀劑相同或不同，各自獨立地選自碳酸鹽、碳酸氫鹽或其組合。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述Al源為含有Al元素的可水溶性化合物，優選地所述Al源選自Al(NO₃)₃、Al₂(SO₄)₃和AlCl₃中的一種或多種；

優選地，所述Cu源為含有Cu元素的可水溶性化合物，優選地所述Cu源選自Cu(NO₃)₂、CuSO₄和CuCl₂中的至少一種；

優選地，所述Zn源為含有Zn元素的可水溶性化合物，優選地所述Zn源選自Zn(NO₃)₂、ZnSO₄和ZnCl₂中的至少一種。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述第一反應的條件包括：溫度為40-90℃，pH為7-10。

6.根據權利要求3或4所述的方法，其中，所述沉淀劑和共沉淀劑各自獨立地選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀或其組合。

7.根據權利要求3或4所述的方法，其中，在步驟(2)中，共沉淀反應的條件包括：溫度為60-90℃，pH為7-8.5。

8.根據權利要求3或4所述的方法，其中，在步驟(3)中，所述干燥的條件包括：溫度為90-120℃，時間為6-18h；所述焙燒的條件包括：溫度為300-390℃，時間為2-18h。

9.一種合成甲醇的方法，所述方法包括：將合成氣與還原催化劑接觸進行反應以合成甲醇，其中，所述還原催化劑為將權利要求1或2所述的催化劑或權利要求3-8中任意一項所述的方法制備的催化劑進行還原得到，

優選地，所述還原的條件包括：氫氣含量為3-10體積％的含氫氣氣氛，溫度為180-250℃，壓力為0-1MPa。

10.根據權利要求9所述合成甲醇的方法，其中，將合成氣與還原催化劑接觸進行反應的條件包括：溫度為190-300℃，壓力為1-10MPa，氣體空速為2000-15000h^-1，優選地，溫度為210-250℃，壓力為5-8MPa，氣體空速為8000-12000h^-1。