一种催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂及其制备方法与应用，属于二甲醚制备技术领域。所述催化剂由甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂通过化学耦合复合而成，所述甲醇合成催化剂与甲醇脱水催化剂的质量比为1‑4:1，所述甲醇合成催化剂由活性组分、助剂M和载体组成，所述活性组分为CuO、ZrO2和Ga2O3的复合物，所述助剂M为Mn、Mg、Ce或La中的至少一种，所述载体为碳纳米管，其中，Cu、Zr、Ga、助剂M、载体的总质量按照100%计，各组分的含量如下：Cu20‑40%，Zr20‑30%，Ga5‑10%，助剂M 5‑10%，余量为载体。所述催化剂能够抑制逆水煤气变换反应，提高目标产物的选择性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于二甲醚制备，具体涉及一种催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用带来经济飞速发展的同时，也带来了co2过度排放，导致自然界碳循环失去平衡，碳中和成为环境治理最重要的目标之一。将 co2转化为高附加值的化学品不仅可以减少大气中的 co2浓度，还能够提供满足工业发展需要的化学品。二甲醚被誉为“21 世纪的清洁燃料”，具有优良的燃烧性能，易于液化和储存。同时，二甲醚（简称dem）是重要的有机中间体，在有机合成、制药、轻工等行业有着广泛用途。

2、目前，常见的二甲醚合成方法是含碳资源转化为合成气，合成气转化为甲醇，然后甲醇脱水生成二甲醚。该过程高度依赖化石能源，并且会带来大量的co2排放。二氧化碳加氢合成二甲醚，一方面将二氧化碳作为反应原料，另一方面将其合成高附加值制的二甲醚。从经济和环境角度出发，二氧化碳加氢合成二甲醚都是实现碳循环平衡，实现“双碳”目标的有效路径。

3、一般认为，二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括3个相互关联的反应过程，即：甲醇合成、甲醇脱水和水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂，其特征在于：所述催化剂由甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂通过化学耦合复合而成，所述甲醇合成催化剂与甲醇脱水催化剂的质量比为1-4:1，所述甲醇合成催化剂由活性组分、助剂M和载体组成，所述活性组分为CuO、ZrO2和Ga2O3的复合物，所述助剂M为Mn、Mg、Ce或La中的至少一种，所述载体为碳纳米管，其中，Cu、Zr、Ga、助剂M、载体的总质量按照100%计，各组分的含量如下：Cu 20-40%，Zr20-30%，Ga 5-10%，助剂M 5-10%，余量为载体。

2.根据权利要求1所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂，其特征在于：...

【技术特征摘要】

1.一种催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂，其特征在于：所述催化剂由甲醇合成催化剂和甲醇脱水催化剂通过化学耦合复合而成，所述甲醇合成催化剂与甲醇脱水催化剂的质量比为1-4:1，所述甲醇合成催化剂由活性组分、助剂m和载体组成，所述活性组分为cuo、zro2和ga2o3的复合物，所述助剂m为mn、mg、ce或la中的至少一种，所述载体为碳纳米管，其中，cu、zr、ga、助剂m、载体的总质量按照100%计，各组分的含量如下：cu 20-40%，zr20-30%，ga 5-10%，助剂m 5-10%，余量为载体。

2.根据权利要求1所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂，其特征在于：所述甲醇脱水催化剂为hzsm5分子筛、mor分子筛或zsm35分子筛的一种。

3.根据权利要求2所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂，其特征在于：所述甲醇脱水催化剂中sio2/al2o3比为15-80；所述碳纳米管的比表面积为200-350m2/g。

4.权利要求1所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂的制备方法，其特征在于：所述碱为naoh、koh或氨水；所述碱与cu、zr、ga的总摩尔比为4-8:1；所述醇为乙醇或者乙二醇。

6.根据权利要求5所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂的制备方法，其特征在于：所述助剂m对应的金属盐、活性组分对应的金属盐均为硝酸盐、氯化盐或者醋酸盐；所述助剂m的混合溶液中助剂m的总浓度为0.5-1mol/l。

7.根据权利要求6所述催化二氧化碳加氢制备二甲醚的催化剂的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉娟，郭淑静，陈佑涛，刘星，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：