[發明專利]一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110641510.7
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113368861B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 毛東森;洪晨楓;郭曉明;俞俊;吳貴升
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;B01J37/00;B01J37/08;C07C29/154;C07C31/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

1.一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）將銅源、鋅源、鋯源混合并加入檸檬酸與表面活性劑，再經研磨后，得到催化劑前驅體；所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，其中所述的十六烷基三甲基溴化銨的加入量為0.1-5 g/6.18 g銅源、鋅源、鋯源總質量；

2）催化劑前驅體依次經過干燥、煅燒過程后，即得到所述的二氧化碳加氫合成甲醇催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述的銅源、鋅源、鋯源中，Cu、Zn、Zr之間的摩爾比為(4-6):(1-3):(2-4)。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述的銅源為Cu(NO₃)₂·3H₂O，所述的鋅源為Zn(NO₃)₂·6H₂O，所述的鋯源為Zr(NO₃)₄·5H₂O。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述的銅源、鋅源、鋯源總摩爾量與檸檬酸摩爾量之比為(1-2):1。

5.根據權利要求1所述的一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1）中，所述的研磨中，研磨溫度為室溫，研磨時間為30 min。

6.根據權利要求1所述的一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2）中，所述的干燥過程中，干燥溫度為80-150℃，干燥時間為4-24 h；所述的煅燒過程中，煅燒溫度為300-600℃，煅燒時間為2-14 h。

7.一種二氧化碳加氫合成甲醇催化劑，其特征在于，采用如權利要求1至6任一項所述的方法制備得到。

8.一種如權利要求7所述的催化劑的應用，其特征在于，該催化劑用于二氧化碳加氫合成甲醇反應。

9.根據權利要求8所述的催化劑的應用，其特征在于，所述的二氧化碳加氫合成甲醇反應包括：

將所述的催化劑置于反應器內，通入氫氣混合氣，并在250-350℃下對催化劑進行還原處理2-10 h；之后通入反應混合氣，并在200-280℃、2-5 MPa下進行二氧化碳加氫合成甲醇反應；

其中，所述的氫氣混合氣為氫氣與氮氣以體積比(1-3):10組成的混合氣；所述的反應混合氣為二氧化碳與氫氣以體積比1:(3-5)組成的混合氣，并且反應混合氣的空速為1000-10000 mL/(g·h)。