[发明专利]一种用于二氧化碳合成二甲醚的催化剂的制备及应用

权利要求书

1.一种用于二氧化碳合成二甲醚的催化剂，其特征在于，催化剂是双功能复合催化剂，由甲醇合成催化剂及甲醇脱水催化剂组成，双功能复合催化剂的制备步骤如下：

1)甲醇合成催化剂的制备：

甲醇合成催化剂采用共沉淀法制备，在中速搅拌下，将硝酸铜、硝酸铁、硝酸锆按比例配成混合溶液，其中Cu与Fe的摩尔比为1∶1～3∶1，并掺杂0.5～5％wt的ZrO₂进行修饰，与沉淀剂1mol/L的碳酸钠并流滴入装有混合溶液的烧杯中，将烧杯置于70℃的恒温水浴中，保持体系pH值为7～8，在70℃下搅拌老化2h，洗涤，在110℃下干燥12h，研磨到20～40目，在350～400℃条件下焙烧4h后，制得甲醇合成活性催化剂Cu-Fe-Zr复合氧化物；

2)甲醇脱水催化剂为HZSM-5分子筛，其硅铝比为25～500；

3)将步骤1)Cu-Fe-Zr复合氧化物与步骤2)HZSM-5分子筛按质量比2∶1～1∶2进行机械混合，得到Cu-Fe-Zr/HZSM-5双功能复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于二氧化碳合成二甲醚的催化剂，其特征是：所述步骤1)Cu-Fe-Zr复合氧化物中ZrO₂的含量为2％wt。

3.如权利要求1所述的一种用于二氧化碳合成二甲醚催化剂即Cu-Fe-Zr/HZSM-5双功能复合催化剂的应用，其特征是，取20～40目Cu-Fe-Zr/HZSM-5双功能复合催化剂置于固定床反应器内，以H₂为还原气，在270℃下还原4h后，转换CO₂及H₂为原料气，进行二氧化碳一步加氢合成二甲醚反应，反应条件为：原料气CO₂与H₂的体积比为1∶2～1∶5的混合气，反应空速为1000～5000h^-1，反应压力为2～5MPa，反应温度为220～280℃，该反应的产物除二甲醚外，还有一氧化碳、甲烷。