[发明专利]一种铜锌铝催化剂及其制备方法

说明书

一种含有碱式碳酸铜锌复盐的铜锌铝催化剂及其制备方法。催化剂由CuO、ZnO、Al₂O₃和(Cu_xZn_5‑x)(CO₃)₃(OH)₄·nH₂O组成，其中1.5≤x＜5，1≤n≤6。配制含有Cu和Zn的混合溶液，与沉淀剂水溶液同时进入小尺寸混合器中进行混合，调节沉淀剂的流速，使从混合器中流出的料液pH为7.2~7.8，混合后的料液直接进入反应管中反应，反应后的料液从反应管出口直接流出进入固液分离装置，分离得到的沉淀物进行干燥，干燥后得到的(Cu_xZn_5‑x)(CO₃)₃(OH)₄·nH₂O粉体与拟薄水铝石粉体混合，混合后经焙烧、成型后得到催化剂。本发明方法简单易行，制得的催化剂具有大的比表面积和高的表面铜元素含量，从而保证了催化剂的高催化性能和高耐热性能。

技术领域

本发明属于催化技术领域，具体涉及一种含有碱式碳酸铜锌复盐的铜锌铝催化剂及其制备方法。

背景技术

铜锌系催化剂是工业上重要的加氢、脱氢催化剂，其制备、生产常采用沉淀法，以碱性碳酸盐溶液为沉淀剂。

中国专利CN105642293A公开了一种甲醇催化剂的合成工艺。配制一定浓度的硝酸铜/锌/铝溶液和碳酸钠/氢钠溶液，在50~80℃及搅拌下控制沉淀母液pH值为6.5~8.5进行反应，并在60~90℃下老化0.5~4小时后用去离子水洗涤，再将沉淀物用去离子水配制成一定固含量的悬浮液，经喷雾干燥、焙烧，得到催化剂。

中国专利CN105268442A公开了一种铜基甲醇合成催化剂及其制备方法。将铜和锌的水溶性盐配制成混合溶液；将水溶性的碳酸盐和碳酸氢盐配制成双沉淀剂缓冲液；在搅拌下将铜锌混合液加入到上述沉淀剂缓冲液，搅拌老化得到铜锌混悬液；将铝的水溶性盐以及过渡金属和/或稀土元素的水溶性盐分别配制为水溶液并混合，得到载体溶液；在搅拌下将氨水加入所述载体溶液，得到载体混悬液，经洗涤、过滤、烘干、焙烧和成型处理后，得到铜基甲醇合成催化剂。

中国专利CN100395023C公开了一种铜基甲醇合成催化剂及其制备方法。将含有可溶性铜盐、锌盐的混合溶液加入到碳酸盐溶液进行中和，中和过程控制温度在60~85℃，重点pH值6.8~7.2，由此得到铜、锌活性母体料浆；将可溶性铜盐和可溶性铝盐混合溶液与碳酸盐溶液进行中和，中和温度为60~85℃，控制终点pH值6.8~7.2，再将此凝胶料浆与上述得到的母体料浆混合，然后经过滤、洗涤、烘干、焙烧，拌入石墨成型得到成品催化剂。

由于催化剂的性能主要受催化剂前驱体类型、催化剂组成的影响较大，因此，催化剂研发者将主要精力用于制备不同催化剂前驱体类型和催化剂组成上。上述传统碳酸盐沉淀法得到的碱式碳酸铜锌复盐前驱体主要是(Cu,Zn)₅(CO₃)₂(OH)₆和(Cu,Zn)₂CO₃(OH)₂。而其它形式的复盐前驱体很难得到。因此，在铜锌系催化剂性能的持续提高上遇到了瓶颈。要想突破技术瓶颈，必须采用新的制备方法，获得与现有技术不同的复盐前驱体，从而制得高性能铜锌系催化剂。

发明内容

本发明的目是通过采用新颖的制备方法，得到稳定的(Cu,Zn)₅(CO₃)₃(OH)₄复盐前驱体，进而提高铜锌铝催化剂的催化性能。