【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于以天然气、焦炉煤气或者煤为原料制备甲醇，涉及一种甲醇合成催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、甲醇是重要的基本有机化工原料，可用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农药(杀虫剂、杀螨剂)、医药(磺胺类、合霉素等)的原料，还是合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的主要原料；在有机合成、染料、医药、农药、涂料、汽车和国防工业中得到广泛应用。在工业上，甲醇一般是用以天然气、焦炉煤气或者煤等为原料制备所得h2、co、co2的合成气，在一定压力和温度条件下，经过催化剂作用而反应生成。特别是双碳时代来临，如何有效利用co2的技术更为关键。
2、催化剂是指在化学反应中能改变化学反应历程，而本身的化学性质没有发生改变的一类物质。催化剂已经成为了化学工业的核心，超过90％的化学工业过程离不开催化剂。没有催化剂就没有近代的化学工业，可以说催化剂是化学工业的基石。目前，合成甲醇所用的催化剂基本上为铜锌铝系催化剂，因为该类型催化剂不仅具有良好的物理性质，而且还具有优异的co吸附能力。铜锌铝系催化剂中cuo、zno、al2o3三组分的作用各不相同，cuo为活性组分，zno为助剂，al2o3为载体；zno的加入可以使催化剂形成cu/zn固溶体，提高了催化剂的活性和选择性，al2o3在催化剂中不但起载体作用，而且还能有效分散催化剂中cu。
3、在现铜锌铝系催化剂中，用于工业化甲醇合成催化剂的催化活性及使用寿命还存在较大的差异，还有就是二氧化碳转化率低，国外催化剂的使用效果优势明显。在本领域内，催化
技术实现思路
1、本专利技术所解决的技术问题是提供一种显著改善催化活性的甲醇合成催化剂。
2、本专利技术甲醇合成催化剂包括下述重量配比组分：
3、
4、cuo、zno、al2o3、zro2重量配比之和为100份，包括不可避免的杂质。
5、最优的，本专利技术甲醇合成催化剂包括下述重量配比组分：
6、
7、cuo、zno、al2o3、zro2重量配比之和为100份，包括不可避免的杂质。
8、本专利技术甲醇合成催化剂是由下述重量配比组分组成：
9、
10、cuo、zno、al2o3、zro2重量配比之和为100份，包括不可避免的杂质。
11、最优的，本专利技术甲醇合成催化剂是由下述重量配比组分组成：
12、
13、cuo、zno、al2o3、zro2重量配比之和为100份，包括不可避免的杂质。
14、本专利技术催化剂作为载体，具有尖晶石结构的znal2o4和活性al2o3的混合物，具有热稳定性好、高比表面积大的特点。
15、本专利技术甲醇合成催化剂比表面积105-112(m2/g)、孔体积0.325-0.345(ml/g)、有效cu比表面积26.0-28.0(m2/g)。比表面积及孔体积显著提高，说明可以反应的孔道、界面更多；有效cu比表面积也显著提高，说明催化剂活性明显提高。本专利技术甲醇合成催化剂耐热前：甲醇时空收率1.55-1.65(g/(ml.h))、粗甲醇中乙醇含量0.100-0.120(％)；耐热后：甲醇时空收率1.42-1.52(g/(ml.h))、粗甲醇中乙醇含量0.070-0.090(％)。以上参数显示催化剂活性及活性稳定性好，对甲醇的选择性高。本专利技术甲醇合成催化剂耐热前：co转化率79.50-80.30(％)、co2转化率23.70-24.70(％)；耐热后：co转化率72.00-73.30(％)、co2转化率19.10-20.10(％)；显示耐热前后co、co2转化率明显提高。
16、本专利技术甲醇合成催化剂的制备方法包括如下步骤：
17、(1)预制备反应试剂：
18、(1a)制备硝酸铝-硝酸锌溶液：取六水合硝酸锌、九水硝酸铝加入脱盐水中，得到zn(no3)2-al(no3)3的浓度为0.5～1.0mol/l，其中zn(no3)2与al(no3)3的摩尔比为1:2～1:3，并升温至70～80℃，备用；
19、(1b)制备碱液：所述碱液为na2co3和nahco3混合溶液，nahco3与na2co3的摩尔比为3:1～10:1；碱液总浓度控制在1.0～1.5mol/l，碱液在搅拌条件下升温至70～80℃，备用；
20、优选的，所述步骤(1b)制备碱液中nahco3与na2co3的摩尔比为3:1～7:1；最优选5:1～6:1；
21、(1c)制备金属液：所述金属液为cu(no3)2、zn(no3)2、al(no3)3三种溶液配制所得的硝酸盐混合液，所述硝酸盐混合液中cu(no3)2含量为85g/l～95g/l，zn(no3)2含量为22g/l～30g/l，al(no3)3含量为5g/l～10g/l；
22、优选的，所述硝酸盐混合液中cu(no3)2含量为87.5g/l，zn(no3)2含量为26.4g/l，al(no3)3含量为7.3g/l；
23、(1d)配制硝酸锆溶液：所述硝酸锆溶液中zr(no3)4含量为20g/l～30g/l。优选的，所述硝酸锆溶液中zr(no3)4含量为24g/l。
24、(2)制备znal2o4-al2o3复合结构载体：
25、(2a)在反应设备内加入反应设备容积10％～20％的脱盐水，升温至70～80℃，然后开启循环乳化设备，使脱盐水在乳化设备与反应设备之间循环；
26、(2b)然后将步骤(1b)制备所得碱液溶液与步骤(1a)制备硝酸铝-硝酸锌溶液加入乳化设备与反应设备的循环管道设备中，经乳化反应设备反应后进入反应设备中，中和过程反应设备本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.甲醇合成催化剂，其特征在于：包括下述重量配比组分：
2.甲醇合成催化剂，其特征在于：包括下述重量配比组分：
3.根据权利要求1或2所述的甲醇合成催化剂，其特征在于：所述甲醇合成催化剂是具有尖晶石结构的ZnAl2O4和活性Al2O3的混合物，比表面积105m2/g-112m2/g、孔体积0.325mL/g-0.345mL/g、有效Cu比表面积26.0m2/g-28.0m2/g。
4.权利要求1或2所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(1)预制备反应试剂中至少满足以下任意一项：
6.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(2)制备ZnAl2O4-Al2O3复合结构载体中至少满足以下任意一项：
7.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(3)采用中和反应制备催化剂物料中至少满足以下任意一项：
8.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(4)
9.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(5)催化剂粉料二次制粒中：将步骤(4C)煅烧的催化剂粉料加入粉料质量50％的脱盐水。
10.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(6)催化剂成型中至少满足以下任意一项：
...【技术特征摘要】
1.甲醇合成催化剂，其特征在于：包括下述重量配比组分：
2.甲醇合成催化剂，其特征在于：包括下述重量配比组分：
3.根据权利要求1或2所述的甲醇合成催化剂，其特征在于：所述甲醇合成催化剂是具有尖晶石结构的znal2o4和活性al2o3的混合物，比表面积105m2/g-112m2/g、孔体积0.325ml/g-0.345ml/g、有效cu比表面积26.0m2/g-28.0m2/g。
4.权利要求1或2所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述(1)预制备反应试剂中至少满足以下任意一项：
6.根据权利要求4所述的甲醇合成催化剂的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：许云波，严会成，华洁，焦毅，梁澜，刘阳，陈福，李宏明，严依，
申请(专利权)人：四川蜀泰化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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