專利名稱：一種合成甲醇催化劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于合成甲醇催化劑領域，特別是涉及一種用于CO、C02和H2合成甲醇催 化劑的制備方法。
背景技術：
甲醇是最基本的有機化工原料之一。近年來，甲醇需求量及生產能力持續(xù)增長，甲 醇的用途也有新的發(fā)展。工業(yè)規(guī)模的甲醇一般是用含有H2、CO、CO2的合成氣在一定壓力和 溫度并有催化劑存在的條件下反應的方法生產。隨著合成甲醇生產工藝的不斷進步，人們 發(fā)現Cu-Zn-Al系催化劑具有良好的低溫甲醇合成活性。公開號為CN101185894A的專利文 獻中公開了一種銅基催化劑的制備方法，將含有銅、鋅的混合溶液與碳酸鹽共沉淀得到高 活性母體，再加入液體鋁鹽與適量助劑打漿，干燥、煅燒、成型制得甲醇合成催化劑；公開號 為CN101274278A的專利文獻中公開了一種用于甲醇合成催化劑的制備方法，將銅、鋅、鋁、 鈦的可溶性鹽共沉淀，然后使其老化，再烘干、洗滌、干燥、焙燒得到粉體催化劑。上述制備 催化劑的方法，制備母體的同時將助劑添加進去，這種方式由于母體晶型的固定導致添加 的助劑在催化劑表面分布很難達到均勻，影響助劑發(fā)揮作用，從而影響催化劑的整體活性 和穩(wěn)定性?，F有技術中，公開號為CN101422730A的專利文獻中公開的一氧化碳常溫催化氧 化劑的制備方法中公開了一種浸漬添加助劑的方法，將載體浸泡于浸漬液中一段時間，使 浸漬液中的助劑組分進入載體。由于浸漬時間較長，浸漬液易受到環(huán)境中的氧氣的影響，使 浸漬液中的助劑組分活性降低或失活。

發(fā)明內容
為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于，現有技術中的催化劑制備方法制備過程 中助劑組分易失活、得到的催化劑表面助劑分布不均，從而提供了一種合成甲醇催化劑的 制備方法，制備過程中助劑組分不易失活、制得的甲醇催化劑表面助劑分布均勻。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種合成甲醇催化劑的制備方法，包括如下 步驟1)將銅、鋅及鋁的可溶性鹽與堿金屬鹽的水溶液共沉淀得到母體，母體經去離子 水洗滌，然后干燥、焙燒，經壓片、粉碎后篩分成顆粒；2)配制活性組分的鹽溶液，將1)中所述顆粒用所述溶液在真空環(huán)境中浸漬，浸漬 后的物料經干燥、焙燒后，得到成品合成甲醇催化劑。所述步驟1)中，將銅、鋅的可溶性鹽混合溶液加入到碳酸氫鈉溶液中，控制終點 PH為6. 5，老化后得到銅鋅懸濁液；將碳酸氫銨溶液加入到鋁的可溶性鹽溶液中，然后與所 述銅鋅懸濁液并流混合得到母體。所述活性組分包括鈦、鉀、錳中的一種或幾種。所述活性組分的鹽溶液質量濃度為1 % 12 %。所述步驟2)中浸漬后在100°C 130°C條件下干燥。
所述步驟2)中干燥后的物料在250°C 400°C條件下焙燒。所述步驟2)中的焙燒時間為1 5h。本發(fā)明的上述技術方案相比現有技術具有以下優(yōu)點，本發(fā)明在真空條件下浸漬催化劑助劑，使得助劑以鹽溶液形態(tài)浸漬到多孔載體上 并滲透到內表面，形成高效催化劑，真空條件下的浸漬液不易失活，并且能夠去除載體空隙 中的雜質，增加載體的有效表面積，將浸漬液最大限度的浸漬到載體上，節(jié)約了浸漬液的用 量，同時保證了制得的合成甲醇催化劑中高效加入了助劑鉀、鈦、錳；并且助劑在催化劑表 面分布均勻，有效促進了活性組分的分散，同時也利于活性組分在催化劑表面均勻分布，防 止催化劑的燒結，從而較高程度的提高了催化劑的整體活性和熱穩(wěn)定性，降低了還原溫度， 降低了工藝使用成本。對于大規(guī)模生產來說，浸漬法工藝簡單，尤其粒狀載體浸漬法處理量大，生產能力 高；活性組分分散比較均勻，利用率高，可降低催化劑成本；載體預先經過處理，有利于提 高催化劑活性和穩(wěn)定性。
具體實施例方式實施例11)將含有30g硝酸銅與11. 8g硝酸鋅共溶液加入到碳酸氫納溶液中進行混合， 混和后的溶液在50°C條件下進行中和至終點PH為6. 5，經老化后得到銅鋅懸濁液；將碳酸 氫銨溶液加入到含有16. 2g硝酸鋁的溶液中，中和后與銅鋅溶液并流混合得到母體，所述 母體經去離子水洗滌，過濾至NaNO3消失，經過反復3次壓濾過程后，在100°C下干燥12個 小時，然后在250°C下焙燒5小時后制備得到含有銅鋅鋁的混合料，經過壓片、粉碎，篩分成 20 40目顆粒，得到母體顆粒。2)配制濃度為的碳酸鉀溶液，然后在真空條件下用該溶液等體積浸漬該母體 顆粒，浸漬后的物料在110°c干燥，干燥后的物料在300°C焙燒2h后得到成品催化劑Cl。Cl 的物化性質見表1。實施例2使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為5. 7%的碳酸鉀溶液，在真空條 件下用該溶液等體積浸漬該母體顆粒，浸漬后的物料在130°C干燥，干燥后的物料在300°C 焙燒4h后得到成品催化劑C2。C2的物化性質見表1。實施例3使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為12%的高錳酸鉀溶液，在真 空條件下用該溶液等體積浸漬該母體顆粒，浸漬后的物料在120°C干燥，干燥后的物料在 250°C焙燒5h后得到成品催化劑C3。C3的物化性質見表1。實施例4使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為2. 6%的高錳酸鉀溶液，在真 空條件下用該溶液等體積浸漬該母體顆粒，浸漬后的物料在100°c干燥，干燥后的物料在 400°C焙燒Ih后得到成品催化劑C4。C4的物化性質見表1。實施例5使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為5. 7%的偏鈦酸溶液，在真空條件下用該溶液等體積浸漬該母體顆粒，浸漬后的物料在130°C干燥，干燥后的物料在250°C 焙燒4h后得到成品催化劑C5。C5的物化性質見表1。實施例6使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為10. 5%的偏鈦酸溶液，在真 空條件下用該溶液等體積浸漬該母體顆粒，浸漬后的物料在120°C干燥，干燥后的物料在 300°C焙燒2h后得到成品催化劑C6。C6的物化性質見表1。對比例1使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為5. 7%的碳酸鉀溶液，將該溶液 噴浸在該母體顆粒上，浸漬后的物料在120°C干燥，干燥后的物料在350°C焙燒3h后得到成 品催化劑C7。C7的物化性質見表1。對比例2使用實施例1中制備的母體顆粒，然后配制濃度為5%的高錳酸鉀溶液，將該溶液 噴浸在該母體顆粒上，浸漬后的物料在120°C干燥，干燥后的物料在350°C焙燒3h后得到成 品催化劑C8。C8的物化性質見表1。本發(fā)明中合成甲醇催化劑的活性效果評價禾Ij用自組裝甲醇評價裝置，別將3ml實施 例1-6、對比例1、2中制備得到的合成甲醇催化劑C1-C7裝填到反應爐中，在> IOMPa的條件 下，通過氫氣進行初步還原，還原后通過準備好的合成氣(CO 15% CO2 10%，H2 50% 70%，其余為N2)在200°C，空速為lOOOOIOOOOtT1環(huán)境下評價得到合成甲醇催化劑時空 產率的數據見表1。其中C1-C6為本發(fā)明方法制備的產品，C7-C8為其他方法制備的產品。通過表1中的數據可以看出，本發(fā)明中制備得到的合成甲醇催化劑與同類產品的 評價數據對比，本發(fā)明產品具有還原溫度低，時空產率高，熱穩(wěn)定性好的特點，具有很強的 市場競爭能力。表 權利要求
1.一種合成甲醇催化劑的制備方法，包括如下步驟1)將銅、鋅及鋁的可溶性鹽與堿金屬鹽的水溶液共沉淀得到母體，母體經洗滌、干燥、 焙燒，然后壓片、粉碎篩分成顆粒；2)配制活性組分的鹽溶液，將1)中所述顆粒用所述溶液在真空環(huán)境中浸漬，浸漬后的 物料經干燥、焙燒后，得到成品合成甲醇催化劑。
2.根據權利要求2所述的合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟1)中， 將銅、鋅的可溶性鹽混合溶液加入到碳酸氫鈉溶液中，控制終點PH為6. 5，老化后得到銅鋅 懸濁液；將碳酸氫銨溶液加入到鋁的可溶性鹽溶液中，然后與所述銅鋅懸濁液并流混合得 到母體。
3.根據權利要求1或2所述的合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述活性組 分包括鈦、鉀、錳中的一種或幾種。
4.根據權利要求3所述的合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述活性組分的 鹽溶液質量濃度為 12%。
5.根據權利要求4所述的合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟幻中浸 漬后在100°C 130°C條件下干燥。
6.根據權利要求5所述的合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟幻中干 燥后的物料在250°C 400°C條件下焙燒。
7.根據權利要求6所述的合成甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟幻中的 焙燒時間為1 5小時。
全文摘要
一種合成甲醇催化劑的制備方法，包括如下步驟將銅、鋅及鋁的可溶性鹽與堿金屬鹽的水溶液共沉淀得到母體，母體經洗滌、干燥、焙燒，然后壓片、粉碎后篩分成顆粒；配制活性組分的鹽溶液，將所述顆粒用所述溶液在真空環(huán)境下等體積浸漬，浸漬后的物料經干燥、焙燒后，得到成品合成甲醇催化劑。本發(fā)明解決了現有技術中的催化劑制備方法得到的催化劑表面活性組分分布不均、活性組分易失活的問題，提供了一種合成甲醇催化劑的制備方法，制得的甲醇催化劑表面活性組分分布均勻、活性組分不易失活。
文檔編號C07C29/154GK102125852SQ20101062007
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者劉玉珍, 李景斌 申請人:北京三聚環(huán)保新材料股份有限公司