專利名稱：：一種甲醇催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及合成化學(xué)領(lǐng)域,具體是一種曱醇催化劑的制備方法.
背景技術(shù)：
：通常的合成曱醇催化劑基本上為銅、鋅、鋁的混合氧化物，其制備方法是先用共沉淀法生成銅-鋅的混合堿式碳酸鹽，然后在打漿的過程中加入氫氧化鋁，所生成的漿狀物料經(jīng)水洗、干燥、焙燒、打片成型。用該法生產(chǎn)的催化劑的低溫活性不好，并且耐熱性能較差。DD296855中公開了一種合成曱醇催化劑的制備方法，他們是將銅、鋅、鋁的可溶性鹽的水溶液與堿金屬碳酸鹽共沉淀，在20-60。C的范圍，沉淀分兩個(gè)階段，先在較低的pH(4.5-5.5)條件下沉淀，反應(yīng)后期將沉淀pH值提到6-8。Canl011325專利公開了一種合成曱醇催化劑的制備技術(shù)，他們是將催化劑母料的制備分為兩部分首先制備出鋅-鋁共沉淀混合物，另外用銅-鋅的可溶性鹽的水溶液與堿金屬的碳酸鹽共沉淀生成一種銅-鋅的堿式碳酸鹽，然后將兩種物料打漿混合，經(jīng)水洗、干燥、焙燒、打片成型。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種曱醇催化劑的制備方法，其制備出的曱醇催化劑具有極好的低溫活性和耐熱性能。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于制備步驟如下(1)、將可溶性鋁鹽水溶液，與堿金屬氫氧化物-碳酸鹽的混合水溶液反應(yīng)，生成一種透明的偏鋁酸鹽水溶液，作為反應(yīng)料l,反應(yīng)過程中控制溫度在20。C-90°C,PH值顯強(qiáng)堿性，所述的堿金屬氫氧化物與碳酸鹽的摩爾比為1:0.1-10;可溶性鋁鹽與石威金屬氫氧化物的摩爾比為1:0.5-5;(2)、將銅、鋅可溶性鹽水溶液與水溶性高分子化合物水溶液混合，形成一種透明的水溶液，作為反應(yīng)料2;所述的銅、鋅可溶性鹽中銅、鋅摩爾比為1:1-5;所述的透明的水溶液中水溶性高分子化合物的濃度為0.01%-10%;(3)、將反應(yīng)料1與反應(yīng)料2進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，反應(yīng)過程中控制溫度在40°C-100。C,反應(yīng)過程pH值控制為5-9.5,生成一種銅、鋅、鋁的混合堿式碳酸鹽，反應(yīng)完畢后繼續(xù)攪拌，然后經(jīng)過水洗、干燥、造粒、焙燒，焙燒后的物料中加入膠態(tài)石墨和水，充分混合后打片成型即可制得曱醇催化劑。所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(l)中，反應(yīng)溫度為20°C-90°C,反應(yīng)過程的pH值控制在11以上；所述的共沉淀反應(yīng)的反應(yīng)溫度為55°C-85°C,pH值為6.5-8.5。所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的水洗時(shí)水溫在40°C-卯。C;所述的干燥溫度為100°C-150°C;所述的焙燒溫度為300°C-450°C,時(shí)間為2-5小時(shí)；所述膠態(tài)石墨的加入量為焙燒后的混合^s威式碳酸鹽重量的1%-5%,水的加入量為3%-10%。所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的可溶性鋁鹽選用鋁的硝酸鹽、-琉酸鹽、閨化物或醋酸鹽，所述的堿金屬氫氧化物選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氬氧化鋰或其兩種或兩種以上的混合物；所述的碳酸鹽選用碳酸鈉、碳酸鉀、石友酸氫鈉、碳酸氫鉀或其兩種或兩種以上的混合物；所述的銅、鋅可溶性鹽選用銅、鋅硝酸鹽、硫酸鹽、卣化物或醋酸鹽，所述的水溶性高分子化合物選用聚乙烯醇、聚乙二醇、變性淀粉、變性纖維素或聚丙烯酰胺。所述的一種甲醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的堿金屬氫氧化物與碳酸鹽的摩爾比為1:1-5;所述的銅、鋅可溶性鹽中銅、鋅摩爾比為1:1.5-3.5。所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于催化劑中CuO含量為25-70%,ZnO為14-45%,八1203為5-30%。本發(fā)明制備的催化劑中CuO含量為25-70%(w/w)，最佳30-65%;ZnO為14—45%(w/w),最佳20-40%;A1203為5-30%(w/w),最佳6-28%。將本發(fā)明制備的曱醇催化劑與現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)方法制備的甲醇催化劑進(jìn)行比較活性評(píng)價(jià)及耐熱性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>A、B、C是本發(fā)明所制備的曱醇催化劑，D、E、F是現(xiàn)有工業(yè)生產(chǎn)方法制備的甲醇催化劑。以上數(shù)據(jù)表明，本發(fā)明制備的甲醇催化劑不但具有極好的低溫活性，而且其耐熱性能也明顯好于以前的催化劑。具體實(shí)施例方式實(shí)施例例一稱取A1(N03)3'9H2015g,加入去離子水200ml攪拌溶解；稱取NaOH40g，Na2C0350g共溶于500ml去離子水中。在20°C-50°C的條件下，將NaOH-Na2C03溶液慢慢加入A1(N03)3溶液中，控制終點(diǎn)pH^12,得到一種無色透明的偏鋁酸鈉;容液，備用。稱取Cu(NO3)2'3H2O50g,Zn(N03)2'6H2025g，溶于250ml去離子水中；稱取lg聚乙烯醇，溶于250ml去離子水中。然后將此兩種溶液混合，制成一種藍(lán)色透明溶液。將含偏鋁酸鈉和硝酸銅-硝酸鋅的溶液在40°C-90°C的條件下并流反應(yīng)，控制反應(yīng)pH值為6.5-8.5。反應(yīng)完畢繼續(xù)在反應(yīng)溫度下攪拌60分鐘，物料經(jīng)過水洗，然后在烘箱中于100°C-150。C干燥4小時(shí)，粉碎至10目以下，在馬弗爐中于350。C焙燒4小時(shí)，冷卻后加入2%的膠態(tài)石墨和3%的去離子水，混勻后打片成型，所得催化劑稱為樣品A。例二稱取A1(N03)3.9H2010g,加入去離子水100ml攪拌溶解；稱取KOH50g,K2C0355g共溶于400ml去離子水中。在30°C-60°C的條件下，將KOH-K2C03溶液慢慢加入A1(N03)3溶液中，控制終點(diǎn)pH^13,得到一種無色透明的偏鋁酸鉀溶液，備用。稱取Cu(N03)2'3H2040g，Zn(N03)2'6H2035g,溶于250ml去離子水中；稱取lg聚乙二醇，溶于300ml去離子水中。然后將此兩種溶液混合，制成一種藍(lán)色透明溶液。將含偏鋁酸鉀和硝酸銅-硝酸鋅的溶液在40°C-90。C的條件下并流反應(yīng)，控制反應(yīng)pH值為6.5-9.5。反應(yīng)完畢繼續(xù)在反應(yīng)溫度下攪拌30分鐘，物料經(jīng)過水洗，然后在烘箱中于100°C-150。C干燥4小時(shí)，粉碎至10目以下，在馬弗爐中于450。C焙燒4小時(shí)，冷卻后加入2%的膠態(tài)石墨和5%的去離子水，混勻后打片成型，所得催化劑稱為樣品B。例三稱取A1(N03)3.9H2015g,加入去離子水200ml攪拌溶解；稱取NaOH40g,Na2C0355g，NaHC0335g共溶于500ml去離子水中。在20。C-60。C的條件下，將NaOH-Na2C03-NaHC03溶液慢慢加入A1(N03)3溶液中，控制終點(diǎn)pH^12，得到一種無色透明的偏鋁酸鈉溶液，備用。稱取Cu(N03)2'3H2045g,Zn(N03)2'6H2020g,溶于250ml去離子水中；稱取lg羧甲基纖維素，溶于250ml去離子水中。然后將此兩種溶液混合，制成一種藍(lán)色透明溶液。將含偏鋁酸鈉和硝酸銅-硝酸鋅的溶液在40°C-9(TC的條件下并流反應(yīng)，控制反應(yīng)pH值為6.5-8.5。反應(yīng)完畢繼續(xù)在反應(yīng)溫度下攪拌40分鐘，物料經(jīng)過水洗，然后在烘箱中于IO(TC-150。C干燥4小時(shí)，4分碎至10目以下，在馬弗爐中于300。C焙燒4小時(shí)，冷卻后加入2%的膠態(tài)石墨和3%的去離子水，混勻后打片成型，所得催化劑稱為樣品C。權(quán)利要求1、一種甲醇催化劑的制備方法，其特征在于制備步驟如下(1)、將可溶性鋁鹽水溶液，與堿金屬氫氧化物-碳酸鹽的混合水溶液反應(yīng)，生成一種透明的偏鋁酸鹽水溶液，作為反應(yīng)料1，反應(yīng)過程中控制溫度在20℃-90℃，PH值顯強(qiáng)堿性，所述的堿金屬氫氧化物與碳酸鹽的摩爾比為1∶0.1-10；可溶性鋁鹽與堿金屬氫氧化物的摩爾比為1∶0.5-5；(2)、將銅、鋅可溶性鹽水溶液與水溶性高分子化合物水溶液混合，形成一種透明的水溶液，作為反應(yīng)料2；所述的銅、鋅可溶性鹽中銅、鋅摩爾比為1∶1-5；所述的透明的水溶液中水溶性高分子化合物的濃度為0.01％-10％；(3)、將反應(yīng)料1與反應(yīng)料2進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，反應(yīng)過程中控制溫度在40℃-100℃，反應(yīng)過程pH值控制為5-9.5，生成一種銅、鋅、鋁的混合堿式碳酸鹽，反應(yīng)完畢后繼續(xù)攪拌，然后經(jīng)過水洗、干燥、造粒、焙燒，焙燒后的物料中加入膠態(tài)石墨和水，充分混合后打片成型即可制得甲醇催化劑。2、按照權(quán)利要求1所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中，反應(yīng)溫度為20°C-90°C，反應(yīng)過程的pH值控制在11以上；所述的共沉淀反應(yīng)的反應(yīng)溫度為55°C-85°C,pH值為6.5-8.5。3、按照權(quán)利要求1所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的水洗時(shí)水溫在40。C-9(TC;所述的干燥溫度為100°C-150°C;所述的焙燒溫度為300°C-450°C，時(shí)間為2-5小時(shí)；所述膠態(tài)石墨的加入量為焙燒后的混合石威式碳酸鹽重量的1%-5%,水的加入量為3%-10%。4、按照權(quán)利要求1所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的可溶性鋁鹽選用鋁的硝酸鹽、硫酸鹽、面化物或醋酸鹽，所述的堿金屬氫氧化物選用氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰或其兩種或兩種以上的混合物；所述的碳酸鹽選用碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀或其兩種或兩種以上的混合物；所述的銅、鋅可溶性鹽選用銅、鋅硝酸鹽、硫酸鹽、卣化物或醋酸鹽，所述的水溶性高分子化合物選用聚乙烯醇、聚乙二醇、變性淀粉、變性纖維素或聚丙烯酰胺。5、按照權(quán)利要求1所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于所述的堿金屬氪氧化物與碳酸鹽的摩爾比為1:1-5;所述的銅、鋅可溶性鹽中銅、鋅摩爾比為1:1.5-3.5。6、按照權(quán)利要求1所述的一種曱醇催化劑的制備方法，其特征在于催化劑中Cu0含量為25-70%,Zn0為14-45%，人1203為5-30%。全文摘要本發(fā)明公開了一種甲醇催化劑的制備方法，步驟是將可溶性鋁鹽的水溶液與堿金屬氫氧化物-碳酸鹽的混合水溶液反應(yīng)，生成一種透明的偏鋁酸鹽水溶液，然后將其與含有水溶性高分子化合物的銅、鋅鹽的透明水溶液進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，生成一種銅、鋅、鋁的混合共沉淀，然后經(jīng)過水洗、干燥、造粒處理、焙燒、打片成型即可制得一種高活性的合成甲醇催化劑。本發(fā)明制備的甲醇催化劑具有極好的低溫活性和耐熱性能。文檔編號(hào)B01J23/76GK101574649SQ20091011685公開日2009年11月11日申請(qǐng)日期2009年5月25日優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日發(fā)明者華張,張慧敏,房德仁,施鴻偉申請(qǐng)人:來安縣迅能催化劑有限公司