[发明专利]合成气直接制二甲醚的整体式催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种合成气直接制二甲醚的整体式催化剂，其特征是该催化剂可用通式CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5/堇青石表示，以整体式蜂窝堇青石为基体，以CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5为活性组分，MxOy表示活性组分中的助剂，M可选Al或Zr或B或Ce或La；以质量计，CuO-ZnO-MxOy占12～30份，HZSM-5占5～16份，堇青石占60～80份。

2.一种合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，它包括以下步骤：先将整体式蜂窝堇青石预处理，然后将活性组分CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5包覆在整体式蜂窝堇青石表面形成合成气直接制二甲醚的整体式催化剂。

3.根据权利要求2所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述将活性组分CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5包覆在整体式蜂窝堇青石表面包括如下步骤：

(B1)用原位生长法将HZSM-5分子筛原位生长到整体式蜂窝堇青石上；

(C1)用共沉淀法制备CuO-ZnO-MxOy沉淀；

(D1)将CuO-ZnO-MxOy沉淀通过涂敷法与负载有HZSM-5分子筛的堇青石结合制得合成气直接制二甲醚的整体式催化剂。

4.根据权利要求2所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述将活性组分CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5包覆在整体式蜂窝堇青石表面包括如下步骤：

(C2)共沉淀沉积法制备活性组分CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5，经抽滤后得到CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5沉淀；

(D2)活性组分CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5通过涂敷法与堇青石结合制得合成气直接制二甲醚的整体式催化剂。

5.根据权利要求3或4所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述涂敷法是将上一步所得产物，添加稀硝酸、表面活性剂、去离子水等球磨，制浆后，分别涂敷到载体堇青石上，经干燥、焙烧，得合成气直接制二甲醚的整体式催化剂成品。

6.根据权利要求2所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述将活性组分CuO-ZnO-MxOy/HZSM-5包覆在整体式蜂窝堇青石表面包括如下步骤：

(B3)HZSM-5分子筛原位生长到整体式堇青石上；

(C3)采用均匀共沉淀法将CuO-ZnO-MxOy直接沉淀到负载有HZSM-5分子筛的堇青石表面制得合成气直接制二甲醚的整体式催化剂。

7.根据权利要求6所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述均匀共沉淀法是将硝酸铜，硝酸锌和助剂M的硝酸盐按一定摩尔比例溶于去离子水中，称量5～10倍于金属离子摩尔数的尿素溶于其中，溶解后将制备的HZSM-5/堇青石，垂直放入等直径的容器中，在常压或负压下浸渍10min后，在80～100℃反应，反应完全后，干燥，焙烧5～10h；重复共均匀沉淀的步骤，获得合成气直接制二甲醚的整体式催化剂。

8.根据权利要求2或3所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述原位生长法是将氢氧化钠，偏铝酸钠，四丙基溴化氨，正硅酸乙酯和去离子水按照一定配比放入高压釜中，将预处理好的堇青石置于釜内清液中晶化后，冷却后取出水洗，烘干，焙烧；接着用NH₃NO₃进行离子交换获得HZSM-5分子筛/堇青石。

9.根据权利要求2或3或4或6或7所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述整体式蜂窝堇青石的预处理是先用酸蚀法对整体式蜂窝堇青石进行室温沥滤或者高温沸煮，然后用去离子水洗涤至滤液呈中性，干燥，焙烧，自然降温。

10.根据权利要求9所述的合成气直接制二甲醚整体式催化剂的制备方法，其特征是所述堇青石基体孔密度为200～400孔/英寸，其中Al的质量百分含量为33.76％，Mg的质量百分含量为11.95％，其余的为Si以及痕量的Fe、K、Ca。