【技术实现步骤摘要】
一种铜锌催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种铜锌催化剂及其制备方法,具体涉及一种具有高活性、高选择性、良好耐热性的铜锌催化剂及其制备方法。
技术介绍
甲醇作为基础化工原料和新能源越来越受到重视,其广泛应用于有机合成、染料、燃料、医药、涂料和国防工业,随着近年甲醇需求量及生产能力随着工业发展而持续增长,甲醇在国民经济中的地位愈现重要,因此,为进一步促进甲醇产业的发展,其生产技术和催化剂性能都需要进一步提高。工业上甲醇一般用含有H2、CO、CO2的合成气在一定压力、温度和催化剂存在条件下生产。目前世界上普遍采用中、低压气相法合成甲醇,所用催化剂基本上为铜、锌、铝的混合氧化物。合成甲醇催化剂中CuO、ZnO、Al2O3三组分的作用各不同,CuO为主活性组分,ZnO和Al2O3为助剂。ZnO的加入可以使催化剂形成Cu/Zn协同体,大幅度提高了催化剂的活性和选择性,Al2O3在催化剂中不但起骨架作用,而且能分散催化剂中活性组分,使CO2的吸附和转化率提高,铜基催化剂中加入适量的Al2O3能提高催化剂CO2加氢合成甲醇选择性。Cu/ZnO/Al2O3催化剂活性与金属分布和形貌紧密相关,在催化剂组成、含量不变时,催化剂中Cu-ZnO协同作用和Cu分散性对催化活性和选择性起着至关重要的作用。催化理论认为,Cu/ZnO催化剂存在双活性点,ZnO上的氧空位对催化剂的催化性能也有重要影响(Cu-ZnO协同效应),氧空位数量增加,Cu-ZnO之间的相互作用增强,一氧化碳转化率和甲醇的选择性增加。Cu/ZnO催化剂的分散性能 ...
【技术保护点】
1.一种铜锌催化剂,其特征在于:以催化剂的重量为基准,包括CuO15%~60%,ZnO10%~35%,Al
【技术特征摘要】
1.一种铜锌催化剂,其特征在于:以催化剂的重量为基准,包括CuO15%~60%,ZnO10%~35%,Al2O310%~35%,有机助剂为2wt%~25wt%,优选5wt%~15wt%;有机助剂为有机助剂P1和有机助剂P2,有机助剂P1为有机膦酸类化合物和/或羧酸聚合物,有机助剂P2为有机羧酸。
2.根据权利要求1所述的铜锌催化剂,其特征在于:以催化剂的重量为基准,其中有机助剂P1含量为2wt%~15wt%,有机助剂P2含量为2wt%~11wt%。
3.根据权利要求1所述的铜锌催化剂,其特征在于:所述的有机膦酸类化合物选自乙二胺四亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸、多元醇膦酸酯、多氨基多醚基亚甲基膦酸、1,2,4-三羧酸-2-膦酸基丁烷、羟基膦酰基乙酸、氨基三亚甲基膦酸或二亚乙基三胺五亚甲基膦酸中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的铜锌催化剂,其特征在于:所述羧酸聚合物的分子量为400~5000,选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物或马来酸-丙烯酸共聚物中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的铜锌催化剂,其特征在于:所述的有机助剂P2为碳原子数为8个以下的有机羧酸。
6.根据权利要求1所述的铜锌催化剂,其特征在于:铜锌催化剂经还原后催化剂中金属铜的比表面积为35~120m2/g,金属铜的分散度为13%~45%。
7.一种权利要求1~6任一权利要求所述的铜锌催化剂的制备方法,其特征在于包括以下内容:(1)将混合溶液A和偏铝酸钠溶液进行并流成胶反应,得到浆液I,然后进行老化;(2)将混合溶液B和碳酸钠溶液并流滴加到步骤(1)老化后的浆液I中,进行成胶反应,得到浆液II,然后进行老化;(3)步骤(2)得到的物料经固液分离,固相经干燥和成型,得到催化剂;其中混合溶液A为含有可溶性铜盐、可溶性锌盐的水溶液,混合溶液B为含有可溶性铜盐和可溶性铝盐的水溶液;其中步骤(1)中加入有机助剂P1,步骤(2)中加入有机助剂P2。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中有机助剂P1单独并流加入或在配制混合溶液A时加入;步骤(2)中加入有机助剂P2单独并流加入或在配制混合溶液B时加入。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:步骤(1)中加入有机助剂P1的用量占有机助剂总量的10%~90%。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:有机助剂P1在步骤(1)加入时,以混合溶液A的体积为基准,有机助剂P1的加入量为5~120g/L;有...
【专利技术属性】
技术研发人员:徐学军,王海涛,王继锋,刘东香,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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