[发明专利]一种甲醇合成催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1、一种甲醇合成催化剂，其特征在于

本发明的甲醇合成催化剂重量百分比组成为：

CuO：40-60％      ZnO：30-50％

La₂O₃：1-10％     SiC：1-8％。

2、如权利要求1所述的一种甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

一、高比表面积SiC的制备

(1)、在0.5-2摩尔浓度的三氯化铝溶液中，按三氯化铝：铝＝1：0.3-0.8的重量比加入金属铝片，加热回流12-36小时，过滤制备出铝溶胶；

(2)、首先将酚醛树脂和乙醇或丙酮按1：3-5的重量比例混合形成酚醛树脂混合溶液，再按铝溶胶、正硅酸乙酯和酚醛树脂重量比为1-5：4-20：1-5的比例，将铝溶胶、正硅酸乙酯溶于酚醛树脂混合溶液中，同时按铝溶胶、正硅酸乙酯和酚醛树脂总重量的0.1-1wt％加入草酸催化剂，在20-40℃条件下搅拌水解12-36小时，形成三元溶胶；再在三元溶胶中加入铝溶胶、正硅酸乙酯和酚醛树脂总重量的0.1-2wt％六次甲基四氨进行凝胶，并在80-120℃的范围内干燥4-20小时，制备出三元干凝胶；

(3)、三元干凝胶在通入氩气条件下，加热到1100-1400℃，反应2-20小时后，降至室温；在600-800℃空气中氧化1-5小时，除去未反应的碳，再经HF和HCI酸洗，得到高比表面积碳化硅材料；

二、甲醇合成催化剂的制备

(1)、把Cu(NO₃)₂·3H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O和La(NO₃)₃·6H₂O分别配制成0.5-1.0M的水溶液，按催化剂的组成混合，计为A液；无水碳酸钠或碳酸氢钠配制成0.5-1.0M的水溶液，计为B液；

(2)、按蒸馏水与A液的体积比为1：3～5，将蒸馏水加入反应器后加入高比表面积的SiC，并加热至50～70℃；把A、B溶液并流引入反应器中开始共沉淀，沉淀过程中控制溶液的pH值为6-8，得到的沉淀物过滤、洗涤至无钠粒子检出，得到的滤饼在50-110℃下干燥，然后在300～500℃焙烧3～7小时，成型，制得合成甲醇催化剂。

3、如权利要求1所述的一种甲醇合成催化剂的应用，其特征在于包括如下步骤：

(1)按重量比为1-8：1的比例将本发明制得的合成甲醇催化剂和甲醇脱水催化剂机械混合，组成合成二甲醚催化剂；

(2)催化剂在H₂：(H₂+N₂)体积比10-20：100的还原气、800-1000h^-1的条件下程序升温还原，还原程序为：以2-7℃/分的速率升温到220-230℃，并在此温度下恒温3-5小时；

(3)还原结束后，通入摩尔比组成为H₂：CO＝1-5：1的合成气，在5-8MPa，260-280℃，5000-10000h^-1的条件下反应。

4、如权利要求1所述的一种甲醇合成催化剂的应用，其特征在于所述的甲醇脱水催化剂是活性氧化铝。

5、如权利要求4所述的一种甲醇合成催化剂的应用，其特征在于所述的活性氧化铝是上海恒业化工有限公司生产的活性氧化铝或萍乡市汇华实业有限公司生产的活性氧化铝。