[发明专利]一种用于低温甲醇合成反应的非稳态催化剂的制备方法

摘要

一种用于低温甲醇合成反应的非稳态催化剂的制备方法，涉及一种催化剂的制备方法，首先，合成气吸附在Cu/ZnO催化剂表面，生成甲酸类物质，而后，气相中乙醇进攻甲酸铜或甲酸锌，生成甲酸乙酯，该反应为亲核取代-消去反应，其中，具有孤对电子的乙醇作为亲核试剂存在，最终，气态的和物理吸附的甲酸乙酯加氢生成乙醇和甲醇，低温甲醇合成机理反应的第一步是生成甲酸类物质，甲酸铜和甲酸锌，在催化剂的制备过程中可以直接合成非稳态的催化剂，采用该方法制备的非稳态催化剂经低温甲醇合成反应后，剩余固体催化剂的最终形态和结构与经过焙烧、还原后的常规Cu/ZnO催化剂完全一致。

主权项

一种用于低温甲醇合成反应的非稳态催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：首先，合成气吸附在Cu/ZnO催化剂表面，生成甲酸类物质，而后，气相中乙醇进攻甲酸铜或甲酸锌，生成甲酸乙酯，该反应为亲核取代‑消去反应，其中，具有孤对电子的乙醇作为亲核试剂存在，最终，气态的和物理吸附的甲酸乙酯加氢生成乙醇和甲醇，低温甲醇合成机理反应的第一步是生成甲酸类物质，甲酸铜和甲酸锌，在催化剂的制备过程中可以直接合成非稳态的催化剂，用于低温甲醇合成反应，非稳态催化剂的合成流程首先将固态硝酸铜与硝酸锌采用物理混合的方法研磨均匀，然后加入甲酸溶液，在室温或者冰水条件下搅拌，达到临界点瞬间，硝酸根离子与甲酸发生剧烈的氧化还原反应，释放出大量的热和大量的棕黄色的烟气，最终生成浅蓝色的固体，析出的固体过滤后，用甲苯溶液萃取非稳态催化剂中的物理吸附的水分，然后过滤，再次用乙醇洗数次，最后过滤，在120摄氏度烘箱中干燥，干燥后取出的产物直接用于低温甲醇合成反应；使用浆态床反应器，低温甲醇反应条件为：反应温度180摄氏度，反应压力50个大气压，非稳态催化剂质量3g，溶剂体积40毫升，溶剂种类乙醇，搅拌速度2000转/分，反应时间50小时，合成气组成Ar/CO/CO2/H2 = 3.13/33.00/5.23/58.64。