[发明专利]一种提高合成甲醇催化剂性能的母体制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高合成甲醇催化剂性能的母体制备方法，属催化剂技术领域。

背景技术

甲醇是一种重要的有机化工原料，也是清洁代用燃料。近年来，受需求拉动煤化工国产化技术装备相继取得突破，我国甲醇需求量不断提高，推动甲醇产能迅猛提高。2005年我国甲醇总产能约为8930kt/a，2009年已超过26790kt/a，截至2011年10月底，中国的甲醇企业超过了300多家，总产能4900万吨/年；预计2015年全球总产能将达12000万吨，其中中国近6000万吨。

甲醇行业已发展成为对国民经济具有重要影响的行业，而甲醇企业的经济效益除受市场因素影响外，很大程度上取决于所使用的甲醇催化剂性能的好坏。因此，研发生产性能优良的合成甲醇催化剂对推动甲醇行业的技术进步和经济效益的提升意义非常显著。

目前合成甲醇催化剂主要由铜、锌和铝等氧化物所组成。通常的催化剂制备方法是先制备铜锌母体，然后使它负载在氧化铝载体上，经洗涤，过滤，烘干，焙烧和成型等工序，制得催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提高合成甲醇催化剂性能的母体制备方法。

本发明是这样来实现的：提高合成甲醇催化剂性能的母体制备方法，其特征在于包括以下步骤：首先配置Cu(NO₃)₂和Zn(NO₃)₂过饱和混合溶液并预热至55~75℃；然后配制NaHCO₃水溶液作为沉淀剂并预热至55~75℃，在搅拌情况下，将过饱和混合溶液加入到沉淀剂中进行中和，中和结束，再经洗涤，最后得到高性能合成甲醇催化剂的母体。

本发明一种典型的制备方法是：

首先配置140~180gCu(NO₃)₂、40~60gZn(NO₃)₂混合溶液，将混合溶液配置成过饱和溶液，即溶液中不存在游离酸，并伴有Cu(OH)₂ 、Zn(OH)₂絮凝沉淀物。然后将2.5L~3.5L浓度为0.8~1.5mol/l的NaHCO₃加热到55℃~75℃作为沉淀剂，再将0.5L~1L上述混合溶液加热到55℃~75℃，在搅拌速度为700~1250r/min情况下加入到沉淀剂中，量取和添加混合液过程中，混合液必须处于搅拌状态，以使混合液中沉淀物分布均匀，以PH值达到6.8~7.2为中和结束，再经离心洗涤，去除多余的杂质，即制得本高性能合成甲醇催化剂的母体。

用本发明方法制备的合成甲醇催化剂母体和传统方法制备的催化剂相比，可提高催化剂的活性和热稳定性，减少制备工艺步骤，降低生产成本，能有效提高催化剂的市场竞争力。

具体实施方式

以下的实施例用以进一步说明本发明的内容：

实施例1-1

将3.5L浓度为1.0mol/l的NaHCO₃加热到55℃~75℃作为沉淀剂，再将浓度为1L中含有180gCu(NO₃)₂、60gZn(NO₃)₂的过饱和混合溶液A加热到55℃~75℃，在搅拌速度为1000r/min情况下加入到沉淀剂中，以PH值达到6.8~7.2为中和结束，通过离心洗涤去除杂质。

实施例1-2

制备过程同1-1，混合溶液为B，即浓度为1L中含有180gCu(NO₃)₂、60gZn(NO₃)₂和0.38g HNO₃。

实施例1-3

制备过程同1-1，混合溶液为C，即浓度为1L中含有180gCu(NO₃)₂、60gZn(NO₃)₂和0.86g HNO₃。

实施例1-4

制备过程同1-1，混合溶液为D，即浓度为1L中含有180gCu(NO₃)₂、60gZn(NO₃)₂和4.24g HNO₃。

上述实施例制得的高性能母体与氧化铝载体进行打浆混合，经洗涤、过滤、烘干、焙烧、成型等工序制成合成甲醇催化剂。