[发明专利]一种用于浆态床CO2加氢合成甲醇的催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂，其特征在于，所述催化剂包含以下重量百分比的组分：CuO：30％～50％，ZnO：15％～30％，Al₂O₃：10％～25％，过渡金属氧化物：2％～10％，结构助剂：5％～40％。

2.如权利要求1所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂，其特征在于，所述过渡金属氧化物选自Zr、Y、Ce、La或Ga的氧化物的一种或多种。

3.如权利要求1所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂，其特征在于，所述结构助剂选自SiO₂、Al₂O₃或ZrO₂的一种或多种。

4.如权利要求1所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂，其特征在于，所述催化剂的球形颗粒粒径为50～150μm的颗粒重量占总颗粒重量的85～95％；比表面积为70～200m²/g；磨损指数为1.1～2.5％h^-1。

5.一种如权利要求1至4任一所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按催化剂重量比组成，配制铜盐水溶液A，配制锌盐、铝盐、过渡金属盐的混合溶液B，配制氢氧化钠与碳酸钠混合沉淀溶液C；

(2)混合溶液B与混合沉淀溶液C先进行共沉淀，待混合溶液B沉淀完全后，再进行铜盐水溶液A与未反应完的混合沉淀溶液C进行共沉淀，沉淀结束后老化、洗涤，得到浆料；

(3)按催化剂重量比组成，将浆料与结构助剂的溶胶或气相结构助剂混合得到催化剂浆料，干燥，焙烧，即得用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂。

6.如权利要求5所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的结构助剂的溶胶或气相结构助剂在所述步骤(1)或步骤(2)中按催化剂重量比组成加入，步骤(3)由如下步骤替代：将浆料与水混合得到催化剂浆料，干燥，焙烧，即得用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂。

7.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述铜盐水溶液A的浓度为0.1～1.0mol/L；所述锌盐在所述混合溶液B中的浓度为0.1～0.5mol/L；所述铝盐在所述混合溶液B中的浓度为0.1～0.5mol/L；所述过度金属盐在所述混合溶液B中的浓度为0.01～0.05mol/L；所述氢氧化钠在混合沉淀溶液C中的浓度为0.5～2.0mol/L；所述碳酸钠在混合沉淀溶液C中的浓度为0.2～1.0mol/L。

8.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液B与混合沉淀溶液C共沉淀的温度为20～50℃，pH为8～12。

9.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的老化温度为50～90℃，老化时间为5～20h。

10.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述结构助剂的溶胶浓度为10～40wt％。

11.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂浆料的固含量为5～40wt％。

12.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥为离心喷雾干燥，喷雾干燥的条件：进口风温是200～350℃，出口风温是100～150℃。

13.如权利要求5或6所述的用于浆态床CO₂加氢合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的焙烧温度为300～700℃，焙烧时间为2～10h。