[发明专利]二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂，其特征在于：以HZSM-5分子筛作 载体、铈锆作助剂，采用并流共沉淀浸渍法制备出二氧化碳加氢合成甲醇 Cu-Zn-Ce-Zr-HZSM-5催化剂，其中Cu/Zn的mol比为2～4∶1，Ce/Zr的mol比为1～ 3∶1，Cu-Zn质量含量为30％～70％，HZSM-5的质量含量为5％～50％。

2.一种二氧化碳加氢合成甲醇用催化剂的制备方法，其特征在于包括如下 步骤：

先将Cu(NO₃)₂.3H₂O、Zn(NO₃)₃.6H₂O、Ce(NO₃)₃.6H₂O和Zr(NO₃)₄.5H₂O溶于水中 配成溶液A，再将Na₂CO₃溶于水中配成溶液B，然后将溶液A和溶液B并流滴定到 HZSM-5分子筛的悬浮液C中，保持搅拌速度300r/min，滴加温度为20℃～80℃， 滴加时间60min～120min，滴定过程中保持体系的pH值为7～8，滴加完全后继 续搅拌30min，然后过滤、洗涤直至无钠离子，于100～130℃下干燥12h～24h， 得到催化剂的前驱体，前驱体在于空气气氛下200℃～800℃焙烧3h～8h，得到 甲醇合成用催化剂。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳加氢合成甲醇用催化剂的制备方法，其 特征在于：制备甲醇合成催化剂时，Ce/Zr的mol比为6/4，HZSM-5的质量含量 为30％，沉淀的温度为70℃，滴加时间120min，滴完后需继续搅拌30min，老 化120min，焙烧温度300℃。

4.根据权利要求2所述的二氧化碳加氢合成甲醇用催化剂的制备方法，其 特征在于：所用的HZSM-5分子筛是硅铝比为25、38和50的分子筛。

5.一种二氧化碳加氢合成甲醇的制备方法，其特征包括如下步骤：

①先将一定比例的Cu(NO₃)₂.3H₂O、Zn(NO₃)₃.6H₂O、Ce(NO₃)₃.6H₂O和 Zr(NO₃)₄.5H₂O溶于水中配成溶液A，再将Na₂CO₃溶于水中配成溶液B，然后将溶液A 和溶液B并流滴定到HZSM-5分子筛的悬浮液C中，保持搅拌速度300r/min，滴加 温度为20℃～80℃，滴加时间60min～120min，滴定过程中保持体系的pH值 为7～8，滴加完全后继续搅拌30min，然后过滤、洗涤直至无钠离子，于100～ 130℃下干燥12h～24h，得到催化剂的前驱体，前驱体在于空气气氛下200℃～ 800℃焙烧3h～8h，得到甲醇合成用催化剂；

②对催化剂进行压片、造粒，在二氧化碳加氢合成甲醇反应时，选择20～ 40目的催化剂装入固定床反应器中，用含体积比10％H₂的氢氮混合气对双功能催 化剂进行程序升温还原，控制升温速率为1℃/min，催化剂在300℃恒温还原8h， 然后切换成原料反应气H₂与CO₂，在压力1.0～5.0MPa、温度200～300℃、氢碳 比H₂/CO₂＝1.0～5.0的条件下进行甲醇合成反应。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳加氢合成甲醇的制备方法，其特征在于： 制备甲醇合成催化剂时，Ce/Zr的mol比为6/4，HZSM-5的质量含量为30％，沉淀 的温度为70℃，滴加时间120min，滴完后需继续搅拌30min，老化120min，焙 烧温度300℃。

7.根据权利要求5所述的二氧化碳加氢合成甲醇的制备方法，其特征在于： 所用的HZSM-5分子筛是硅铝比为25、38和50的分子筛。