[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

本發明涉及甲醇合成領域，具體公開了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。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。本發明所述催化劑中Cu組分的分散度較高，能夠在Cu組分含量較低的情況下仍然具有較高的催化性能，提高了銅元素的利用率，減少了催化劑中銅元素的比例，降低催化劑的原料成本；此外，所得催化劑的熱穩定性也得到大幅度的提高。

技術領域

本發明涉及甲醇合成領域，具體涉及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。

背景技術

工業甲醇通常以合成氣催化合成為主，主要使用Cu/ZnO/Al₂O₃催化劑。通常在催化劑中，銅和鋅元素協同作用構成催化反應的活性中心，鋁元素起到結構助劑的作用。該種催化劑的制備主要通過沉淀法，沉淀法的相關報道也有很多。

CN104174404A公開了將母體沉淀劑加入Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂的混合溶液中，制成母體；將Al(NO₃)₃溶液與氨水中和，以pH值達到6.5-7.5為中和結束，制成載體前驅體，再將此載體前驅體與載體助劑充分混合，制成載體；母體與載體攪拌混合后經過濾、洗滌、烘干、焙燒，打片成型，即為合成甲醇催化劑一種銅基甲醇合成催化劑的制備方法，其氧化鋁的質量區間為7％～9％。

CN105268442A公開了一種銅基甲醇合成催化劑及其制備方法，所述方法包括：(1)將銅的水溶性鹽和鋅的水溶性鹽分別配制為水溶液并混合，得到銅-鋅混合溶液；(2)將水溶性的碳酸鹽和碳酸氫鹽混合并配制為水溶液，得到雙沉淀劑緩沖液；(3)在攪拌下于70-80℃將所述銅-鋅混合溶液加入所述雙沉淀劑緩沖液至pH值為7.0-7.5，然后升溫至75-85℃并攪拌老化1-1.5h，在所述老化過程中繼續加入所述銅-鋅混合溶液以使pH值保持為7.0-7.5，得到銅-鋅混懸液；(4)將鋁的水溶性鹽以及過渡金屬和/或稀土元素的水溶性鹽分別配制為水溶液并混合，得到載體溶液；(5)在攪拌下于65-80℃將氨水加入所述載體溶液并保持pH值為7.0-7.5，然后攪拌1-1.5h，得到載體混懸液；(6)在攪拌下于60-70℃將所述載體混懸液加入所述銅-鋅混懸液并攪拌20-40min，經洗滌、過濾、烘干、焙燒和成型處理后，得到銅基甲醇合成催化劑。在所得催化劑中，基于所述催化劑的質量計，銅氧化物和鋅氧化物共占80-90％，氧化鋁占9.9-19％。