[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

摘要

发明公开了一种用于二氧化碳直接合成二甲醚的催化剂的制备方法及应用，该催化剂以Cu-Fe-Zr复合氧化物为甲醇合成活性成分，以HZSM-5分子筛作为脱水活性成分，将上述复合氧化物与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。应用该催化剂时，对其进行原位还原后，即可在空速为2000～3000h-1，反应压力为3MPa，反应温度为220～280℃等条件下，于固定床反应器中进行二氧化碳合成二甲醚反应。本发明涉及的催化剂是对现有甲醇合成催化剂的拓展，可提高二氧化碳的转化率和二甲醚的选择性。

主权项

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。