[發(fā)明專(zhuān)利]一種簡(jiǎn)單且節(jié)能環(huán)保的合成甲醇催化劑的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011292800.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112264025B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙安民;周菊發(fā);蔡洪城;孫晨;賀安平;黃晨;張向輝;王蕾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西南化工研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/80
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/80;B01J37/03;B01J37/08;C07C29/154;C07C31/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 呂玲

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及合成甲醇催化劑的制備，具體為一種簡(jiǎn)單且節(jié)能環(huán)保的合成甲醇催化劑的制備方法。該方法采用溶液直接分解法或漿液直接分解法制得復(fù)合氧化物，然后添加石墨助劑壓片成型得合成甲醇催化劑。采用本發(fā)明制備催化劑時(shí)，可解決含鹽廢水處理量大，能耗高的問(wèn)題，且制備方法簡(jiǎn)單，制備工藝環(huán)保，制備的合成甲醇催化劑具有低溫活性好，熱穩(wěn)定好及高溫選擇好的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及合成甲醇催化劑的制備，具體為一種簡(jiǎn)單且節(jié)能環(huán)保的合成甲醇催化劑的制備方法。

背景技術(shù)

甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料，在傳統(tǒng)化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，通常甲醇通過(guò)合成氣在Cu/ZnO/Al₂O₃催化劑作用下制得。目前國(guó)內(nèi)的大甲醇裝置內(nèi)催化劑長(zhǎng)期處在280℃以上，甚至300℃的操作溫度，因此需要此類(lèi)催化劑具備必須的低溫起活性能，熱穩(wěn)定性及高溫選擇性。目前工業(yè)催化劑一般采用二步共沉淀法制備此類(lèi)催化劑，即將鋁沉淀得到的懸浮漿液與銅和鋅沉淀得到的懸浮液混合制漿。

采用常規(guī)的二步沉淀法時(shí)，需要用大量水洗滌沉淀以除去沉淀中堿金屬離子，因而會(huì)生成大量含鹽廢水，隨著國(guó)家對(duì)污水處理的要求越來(lái)越嚴(yán)格，此類(lèi)廢水面臨處理量大，且處理能耗高的問(wèn)題，因此急需尋求在能夠滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用條件下，又能減少含鹽廢水生成的合成甲醇催化劑的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種簡(jiǎn)單且節(jié)能環(huán)保的合成甲醇催化劑的制備方法。采用該方法制備得到的催化劑可作為工業(yè)應(yīng)用的合成甲醇催化劑，制備工藝環(huán)保節(jié)能，可有效減少含鹽廢水的生成量。

為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：

一種簡(jiǎn)單且節(jié)能環(huán)保的合成甲醇催化劑的制備方法，該催化劑采用溶液或漿液直接分解法制得復(fù)合氧化物，然后添加石墨助劑壓片成型即得合成甲醇催化劑；該催化劑包括質(zhì)量百分含量的以下組分：CuO 65-75％,ZnO 15-20％,Al₂O₃ 5-13％,剩余為MgO，總質(zhì)量百分含量之和為100％。

作為本申請(qǐng)中一種較好的實(shí)施方式，所述石墨助劑的添加量為催化劑質(zhì)量的2％～5％。

制備銅鋅鋁鎂的復(fù)合氧化物的方法有兩種方式：

(1)溶液直接分解法

將硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鋁、硝酸鎂溶解于水中，形成銅-鋅-鎂-鋁混合溶液A，將溶液A霧化噴入一定溫度的高溫爐內(nèi)，待溶液噴完畢后，繼續(xù)在爐內(nèi)保溫一段時(shí)間后降溫；得到銅鋅鋁鎂的復(fù)合氧化物。

(2)漿液直接分解法

將硝酸鎂與硝酸鋁溶于水中，形成鎂-鋁混合鹽溶液B，將硝酸鋅、硝酸鋁、硝酸銅及硝酸鎂溶解于水中，形成銅-鋅-鎂-鋁混合鹽溶液C，將碳酸鈉溶于水中，形成堿溶液D，攪拌作用下，向含去離子水的反應(yīng)槽中同時(shí)滴加鹽溶液B和堿溶液D，控制一定pH值和溫度條件下，反應(yīng)生成沉淀物，待鹽溶液B滴加完畢后停止滴加堿溶液D，繼續(xù)老化一定時(shí)間，老化完畢后，過(guò)濾洗滌沉淀物，將過(guò)濾所得濾餅分散到混合鹽溶液C中，形成高分散的漿液E，將漿液E霧化噴入一定溫度的高溫爐內(nèi)，待漿液E噴完畢后，繼續(xù)在爐內(nèi)保溫一段時(shí)間后降溫，得到銅鋅鋁鎂的復(fù)合氧化物。

作為本申請(qǐng)中一種較好的實(shí)施方式，鹽溶液B中Mg²⁺占鹽溶液B和鹽溶液C中總Mg²⁺的70％以上，鹽溶液B中Al³⁺占鹽溶液B和鹽溶液C中總Al³⁺的70％以上。

作為本申請(qǐng)中一種較好的實(shí)施方式，反應(yīng)生成沉淀物時(shí)的pH值控制為7.0～8.5，溫度控制為70～80℃；老化時(shí)間控制在30min～60min。

作為本申請(qǐng)中一種較好的實(shí)施方式，高溫爐內(nèi)的預(yù)設(shè)溫度為300℃～400℃，保溫時(shí)間為4h～5h。