[发明专利]一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)往铜盐、锌盐和锆盐中加入醇类溶剂，搅拌并超声分散，再转移至反应釜中；

(2)在密封条件下，对反应釜加热并进行溶剂热反应，所得反应产物经抽滤、干燥、煅烧、研磨后，即得到目的产物二氧化碳加氢合成甲醇催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的铜盐为Cu(NO₃)₂·3H₂O，所述的锌盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O，所述的锆盐为Zr(NO₃)₄·5H₂O。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，铜盐、锌盐和锆盐的加入量满足：Cu、Zn、Zr之间的摩尔比为(4-6):(1-3):(2-4)。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌为在室温下搅拌10-30min，超声分散的时间为10-30min。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，Cu、Zn、Zr三种盐用醇类溶剂配成总离子浓度为0.5-2mol/L的溶液。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，溶剂热反应的温度为140-240℃，时间为1-12h。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，干燥过程的温度为110-130℃，时间为4-24h；

煅烧过程的温度为350-550℃，时间为2-12h。

8.一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂，其为CuO-ZnO-ZrO₂催化剂，具体采用如权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到。

9.如权利要求8所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的应用，其特征在于，将催化剂应用于二氧化碳加氢合成甲醇反应中。

10.根据权利要求9所述的一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的应用，其特征在于，催化剂应用于二氧化碳加氢合成甲醇反应的过程具体为：

在进行二氧化碳加氢反应前，先将所得催化剂加入反应器内，再通入体积比(1-3):10的氢气与氮气的混合气，于250-350℃还原处理2-10h，接着，通入体积比1:(3-5)的二氧化碳与氢气的混合气，在200-280℃、2-5MPa下进行加氢反应，其中，二氧化碳和氢气混合气的空速为1000-10000mL/(g·h)。