【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂生产，具体涉及一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法。
技术介绍
1、甲醇是重要的基础化工原料，在传统化工领域应用广泛，是甲醛、二甲醚、醋酸等一系列化工产品的上游原料。截止2022年底，我国总计拥有甲醇产能11306万吨，有效产能10000万吨，同比增加5.7％。
2、目前我国新上甲醇装置大型化趋势显著，绝大多数都是100万吨/年及以上的大甲醇装置，此类装置催化剂床层平均温度长期处在280℃以上，个别热点温度超过300℃。前期试验表明，当操作温度超过280℃时，液相副产物含量急剧升高，不仅增加精馏负荷，而且影响产品品质和原料利用率。因此需要合成甲醇催化剂必须具备优异的热稳定性及高温选择性。前期试验表明，当催化剂具有优异低温活性时，高温选择性不佳。因此急需研发一种具备能兼顾低温活性、热稳定性和高温选择性的甲醇合成催化剂。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，解决现有技术中反应釜内液体的换热效率较低，热量分布不均匀，温度调整控制较慢，产品产量低，自动化工作难实现的技术问题。
2、本专利技术公开了一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、步骤1：将硝酸锆、硝酸锌及硝酸铝溶于水，形成锆-锌-铝混合盐溶液a，将硝酸锌、硝酸铝及硝酸铜溶于水，形成铜-锌-铝混合盐溶液b，将碳酸钠溶于水，形成碱溶液c和碱溶液d；向去离子水中滴加少量碱溶液c形成去离子水e；>
4、步骤2：利用盐溶液a、碱溶液c和去离子水e，形成沉淀物1，然后利用盐溶液b、碱溶液d及沉淀物1反应形成沉淀物2，接着升温沉淀物2，对沉淀物2进行老化；
5、步骤3：老化完毕后，过滤洗涤沉淀物2，将过滤所得滤饼干燥；
6、步骤4：将干燥后的产物焙烧，向所得焙烧物中添加石墨，混和均匀成型后得到甲醇合成催化剂。
7、进一步的，所述盐溶液a和碱溶液c采用喷雾的形式进入反应。
8、进一步的，步骤1中盐溶液a中的zn2+的摩尔量占盐溶液a和盐溶液b中总zn2+的10％～20％。
9、进一步的，步骤1中盐溶液a中的al3+的摩尔量占盐溶液a和盐溶液b中总al3+的90％以上。
10、进一步的，步骤1中所述去离子水e的ph值为6.5～8.0，优选为7.2。
11、进一步的，步骤2中预热至60-80℃，优选为70℃。
12、进一步的，步骤2中形成沉淀物1时控制单位体积内金属阳离子的总量不变。具体步骤为：待盐溶液a消耗一部份后，从反应釜的顶部向下雾化喷入去离子水，控制喷入去离子水的流量，使得单位体积内金属阳离子的总量不变。
13、进一步的，步骤2中形成沉淀物1的同时将沉淀物1输送至另一带搅拌可控温的容器内，控制反应釜内液位不变，控制输送至另一带搅拌可控温的容器内的沉淀物1的ph值与去离子水e相同。
14、进一步的，步骤2中待盐溶液a完全喷入后，停止喷入碱溶液c和去离子水，待沉淀物1完全进入反应进入容器后，继续搅拌30min～120min，搅拌完毕后降温，优选为搅拌80min。
15、进一步的，步骤2中形成的沉淀物2经反应延长管进入带搅拌可控温的容器内，控制沉淀物2的ph值与去离子水e相同。
16、进一步的，步骤2中控制盐溶液b和沉淀物1同时添加完毕，待盐溶液b完全泵入后，停止泵入碱溶液d。
17、进一步的，所述老化温度为60～80℃，优选为70℃，并继续在此温度下搅拌1～3h，优选搅拌2h。
18、进一步的，所述焙烧为在300～400℃下焙烧3～5h，优选为在350℃下焙烧4h。
19、进一步的，所述石墨占催化剂总质量的2％。
20、一种高温选择性的甲醇合成催化剂，包括石墨，所述石墨占催化剂总质量的1～3％，除开石墨，其余组份按质量百分含量之和为100％计，包括cuo 55～60％，zno 18～23％，al2o3 20～25％以及zro2 0.5％～3％。
21、与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果是：
22、1.采用反应过程中向反应釜雾化喷入去离子水，使得单位体积内金属阳离子的总量不变，采用将反应生成的沉淀物1输送至另一带搅拌可控温的容器内，控制反应釜内液位不变，这些操作使得沉淀过程波动更小，从而有利于催化剂前驱体结构的稳定，最终有利于提高催化剂的稳定性；
23、2.将盐溶液b、碱溶液d及沉淀物1进行乳化反应生成沉淀物2，在此过程中盐溶液b和碱溶液d反应生沉淀的沉淀物与沉淀物1混合更均匀，从而使得沉淀物2更加均匀，从而有利于催化剂前驱体结构的稳定，最终有利于提高催化剂的稳定性和低温活性；
24、3.本专利技术分两步沉淀进行，第一步沉淀采用了锆、锌、铝的混合盐溶液，用锆取代了传统使用的镁，形成了锆、锌改性的氧化铝，结合本专利技术的方法，有效提高了催化剂的高温选择性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述盐溶液A和碱溶液C采用喷雾的形式进入反应。
3.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中盐溶液A中的Zn2+的摩尔量占盐溶液A和盐溶液B中总Zn2+的10％～20％。
4.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中盐溶液A中的Al 3+的摩尔量占盐溶液A和盐溶液B中总Al3+的90％以上。
5.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中所述去离子水E的pH值为6.5～8.0。
6.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2中形成沉淀物1时控制单位体积内金属阳离子的总量不变。
7.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2中形成沉淀物1
8.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述老化温度为60～80℃，优选为70℃，并继续在此温度下搅拌1～3h，优选搅拌2h。
9.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述焙烧为在300～400℃下焙烧3～5h，优选为在350℃下焙烧4h。
10.一种高温选择性的甲醇合成催化剂，其特征在于：包括石墨，所述石墨占催化剂总质量的1～3％，除开石墨，其余组份按质量百分含量之和为100％计，包括CuO 55～60％，ZnO 18～23％，Al2O3 20～25％以及ZrO2 0.5％～3％。
...【技术特征摘要】
1.一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：所述盐溶液a和碱溶液c采用喷雾的形式进入反应。
3.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中盐溶液a中的zn2+的摩尔量占盐溶液a和盐溶液b中总zn2+的10％～20％。
4.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中盐溶液a中的al 3+的摩尔量占盐溶液a和盐溶液b中总al3+的90％以上。
5.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中所述去离子水e的ph值为6.5～8.0。
6.根据权利要求1所述的一种高选择性高稳定性甲醇合成催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2中形成沉淀物1时控制单位体积内金属阳离子的总量...
【专利技术属性】
技术研发人员：周菊发，张可羡，赵安民，蔡洪城，李克兵，郑珩，陈鹏，杜勇，贺安平，惠武卫，郑天平，李宾，王莉，张勇，蒋莉萍，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。