The invention relates to a catalyst for synthesizing methanol by carbon dioxide hydrogenation, a preparation method and an application thereof. The catalyst composition for synthesizing methanol by carbon dioxide hydrogenation comprises Cu, Zn, Al and Zr. The preparation method adopts CuZnAlZr salt and precipitant and coprecipitation coprecipitation with CuZn or AlZr, or AlZr and CuZn respectively, the co precipitation method and then beating, after the aging precipitation process with metal salt solution extra strict control pH. The catalyst of the invention can effectively increase the conversion rate of carbon dioxide and the yield of methanol, and has good stability. Under the same operating conditions, the time and space yield of methanol on the catalyst can be increased by 8% to 10% compared with the CuZnAl catalyst of the conventional methanol synthesis.
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂及其制备和应用
本专利技术属于催化剂领域,具体涉及一种二氧化碳加氢合成甲醇的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
二氧化碳(CO2)的大量排放带来的全球性气候变化,已引起国际社会的高度关注。中国由于人口基数大,工业化发展速度快,排放量占到了全球的29%,2013年人均碳排放量也首次超过了欧盟。也因为此中国面临诸多的国际压力,在我国CO2的减排必须尽快实施。利用太阳能光解水以及其他可再生能源产生的电能电解水来产生氢气,运用CO2加氢技术催化合成燃料及化学品,是解决环境问题和能源问题的有效途径之一。甲醇是最重要的工业原料之一,自身也是很好的燃料,利用CO2加氢合成甲醇是实现上述路线最有效的策略。对于CO2加氢合成甲醇的催化剂研究最多的是CuZnO催化剂,研究大多数是将CuZnO负载在Al2O3、ZrO2、SiO2、TiO2等载体上,并向催化剂中添加Na、K、Ce、Cs、Ca、Zr、La、Mn、Ti、Th、Mg、Ba等金属作为助剂进行改性[HandbookofHeterogeneousCatalysis.Wiley,2008,2920]。就目前的研究结果来看,最好的结果是Zr或Ti促进的CuZnAl催化剂(石油化工,2009,38(5),482;燃料化学学报,2011,39(12),912)。近年来的研究主要集中于催化剂制备方式来改善催化剂的性能,主要有以下几类:一是采用分步沉淀或促进剂先沉淀再与活性组分沉淀打浆的方法,如大连理工大学CN101513615A专利报道,先将硝酸铝和硝酸锆的混合液与碳酸盐并流共沉淀,再将铜锌和促进剂的 ...
【技术保护点】
一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂,其特征在于:催化剂组成为CuZnAlZr,其中Cu:Zn=1:2~3:1,AlZr摩尔比占总数的10%~30%,Al:Zr=9:1~1:9。
【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳加氢合成甲醇催化剂,其特征在于:催化剂组成为CuZnAlZr,其中Cu:Zn=1:2~3:1,AlZr摩尔比占总数的10%~30%,Al:Zr=9:1~1:9。2.根据权利要求1所述催化剂,其特征在于:其典型组成为Cu:Zn:Al:Zr=60:30:7:3或60:20:10:10。3.一种权利要求1或2所述的二氧化碳加氢合成甲醇催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)配制所需摩尔比的Cu、Zn、Al、Zr盐水溶液,浓度为0.1~0.3mol/L;配制与上述四种金属离子摩尔量之和相同摩尔数相同浓度的沉淀剂水溶液;二者于60~80℃水中进行共沉淀,控制pH=6-7,沉淀剂用完后,用剩余的CuZnAlZr盐溶液继续调节pH为此前控制范围值老化0.5-2h,得CuZnAlZr共沉淀前驱体;或(1)分别配制所需摩尔比的Al、Zr盐水溶液和Cu、Zn盐水溶液,浓度为0.1~0.3mol/L;配制与上述四种金属离子摩尔量之和107%摩尔数相同浓度的沉淀剂水溶液;AlZr盐溶液先与沉淀剂溶液于60~80℃水中进行共沉淀,控制pH=6-7,AlZr盐消耗完后,CuZn盐再与沉淀剂溶液进行共沉淀,继续控制pH为6-7,沉淀剂消耗完开始老化,老化过程中用剩余的CuZn盐调节pH为此前控制范围值老化0.5-2h,得CuZnAlZr沉淀前驱体;或(1)配制所需摩尔比的Al、Zr盐水溶液,浓度为0.1~0.3mol/L;配制与上述二种金属离子摩尔量之和110%摩尔数相同浓度的沉淀剂水溶液;二者于60~80℃水中进行共沉淀,控制p...
【专利技术属性】
技术研发人员:李灿,王集杰,李泽龙,蒋宗轩,卢胜梅,李军,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。