[发明专利]用于甲醇合成的催化剂及其制备方法以及合成甲醇的方法

说明书

本发明涉及甲醇合成领域，具体公开了用于甲醇合成的催化剂及其制备方法以及合成甲醇的方法。基于所述催化剂的总重量，所述催化剂含有以Al₂O₃计2‑20重量％的Al组分，以CuO计40‑65重量％的Cu组分，以ZnO计15‑30重量％的Zn组分，其中，至少部分的Cu组分、Zn组分以碳酸盐的形式存在。本发明所述催化剂中Cu组分的分散度较高，能够在Cu组分含量较低的情况下仍然具有较高的催化性能，提高了铜元素的利用率，减少了催化剂中铜元素的比例，降低催化剂的原料成本；此外，所得催化剂的热稳定性也得到大幅度的提高。

技术领域

本发明涉及甲醇合成领域，具体涉及用于甲醇合成的催化剂及其制备方法以及合成甲醇的方法。

背景技术

工业甲醇通常以合成气催化合成为主，主要使用Cu/ZnO/Al₂O₃催化剂。通常在催化剂中，铜和锌元素协同作用构成催化反应的活性中心，铝元素起到结构助剂的作用。该种催化剂的制备主要通过沉淀法，沉淀法的相关报道也有很多。

CN104174404A公开了将母体沉淀剂加入Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂的混合溶液中，制成母体；将Al(NO₃)₃溶液与氨水中和，以pH值达到6.5-7.5为中和结束，制成载体前驱体，再将此载体前驱体与载体助剂充分混合，制成载体；母体与载体搅拌混合后经过滤、洗涤、烘干、焙烧，打片成型，即为合成甲醇催化剂一种铜基甲醇合成催化剂的制备方法，其氧化铝的质量区间为7％～9％。

CN105268442A公开了一种铜基甲醇合成催化剂及其制备方法，所述方法包括：(1)将铜的水溶性盐和锌的水溶性盐分别配制为水溶液并混合，得到铜-锌混合溶液；(2)将水溶性的碳酸盐和碳酸氢盐混合并配制为水溶液，得到双沉淀剂缓冲液；(3)在搅拌下于70-80℃将所述铜-锌混合溶液加入所述双沉淀剂缓冲液至pH值为7.0-7.5，然后升温至75-85℃并搅拌老化1-1.5h，在所述老化过程中继续加入所述铜-锌混合溶液以使pH值保持为7.0-7.5，得到铜-锌混悬液；(4)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；(5)在搅拌下于65-80℃将氨水加入所述载体溶液并保持pH值为7.0-7.5，然后搅拌1-1.5h，得到载体混悬液；(6)在搅拌下于60-70℃将所述载体混悬液加入所述铜-锌混悬液并搅拌20-40min，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。在所得催化剂中，基于所述催化剂的质量计，铜氧化物和锌氧化物共占80-90％，氧化铝占9.9-19％。