避免產(chǎn)物在管 路中冷凝。同時，將工業(yè)Y-Al2O3與工業(yè)甲醇合成催化劑C302按照10 : 1的質(zhì)量比機械 混合，得到比對催化劑樣品C302/ γ -Al2O3，按照本實施例上述條件進行催化劑反應(yīng)活性測 試。具體測試比對結(jié)果見表1。
[0022] 從表1可以看出，本實施例催化劑Cat-I具有比C302/ γ -Al2O3混合催化劑更高的 CO轉(zhuǎn)化率和DME選擇性。
[0023] 實施例2 稱取0. 97g三水硝酸銅和13. 51g九水硝酸鋁，溶于IOmL蒸餾水中，加入5. 51g尿素， 攪拌至完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以5°C /min的速率升溫至800°C， 焙燒2小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取 二甲醚催化劑Cat-2。
[0024] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。
[0025] 實施例3 稱取I. 45g三水硝酸銅和12. 75g九水硝酸錯，溶于IOmL蒸餾水中，加入6g尿素，攪拌 至完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以3°C /min的速率升溫至800°C，焙燒2 小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取二甲醚 催化劑Cat-3。
[0026] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。
[0027] 實施例4 稱取I. 93g三水硝酸銅和12g九水硝酸錯，溶于IOmL蒸餾水中，加入6g尿素，攪拌至 完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以5°C /min的速率升溫至800°C，焙燒2 小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取二甲醚 催化劑Cat-4。
[0028] 圖2給出了催化劑Cat-3和Cat-4的X-射線衍射譜圖，從XRD譜圖能夠看到存在 CuAl2O4的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)特征衍射峰，同時沒有觀察到CuO和Al 203的特征衍射峰，表明催 化劑中沒有Cu的聚集，Cu均勻嵌入到Al2O3的骨架結(jié)構(gòu)中，形成了 CuAl 204尖晶石晶體結(jié)構(gòu)。 進而，在圖3提供的Cat-3的透射電鏡圖片中，也觀察不到明顯的CuO顆粒，表明Cu的確是 均勻分散在整個催化劑中。同時，通過圖3還可以看到催化劑具有5nm左右的有序中孔孔 道結(jié)構(gòu)。
[0029] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。
[0030] 實施例5 稱取2. 42g三水硝酸銅和11. 25g九水硝酸錯，溶于IOmL蒸餾水中，加入6g尿素，攪拌 至完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以3°C /min的速率升溫至600°C，焙燒2 小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取二甲醚 催化劑Cat-5。
[0031] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。
[0032] 實施例6 稱取0. 97g三水硝酸銅和13. 51g九水硝酸鋁，溶于IOmL蒸餾水中，加入5. 76g檸檬酸， 攪拌至完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以3°C /min的速率升溫至800°C， 焙燒2小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取 二甲醚催化劑Cat-6。
[0033] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。
[0034] 實施例7 稱取I. 45g三水硝酸銅和12. 75g九水硝酸鋁，溶于IOmL蒸餾水中，加入6. 65g檸檬酸， 攪拌至完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以3°C /min的速率升溫至600°C， 焙燒2小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取 二甲醚催化劑Cat-7。
[0035] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。
[0036] 實施例8 稱取2. 42g三水硝酸銅和11. 25g九水硝酸鋁，溶于IOmL蒸餾水中，加入7. 68g檸檬酸， 攪拌至完全溶解。將溶液置于馬弗爐中，在空氣氣氛下，以5°C /min的速率升溫至800°C， 焙燒2小時。將焙燒得到的催化劑研磨后制成20~40目的顆粒，得到合成氣一步法制取 二甲醚催化劑Cat-8。
[0037] 催化劑評價條件同實施例1，所得催化結(jié)果見表2。 CN 105148912 A 機切 5/5 頁
【主權(quán)項】
1. 一種合成氣一步法制取二甲醚催化劑，具有CuAl 204尖晶石晶體結(jié)構(gòu)，由作為甲醇合 成活性組分的Cu和作為甲醇脫水活性組分的Al 2O3組成，不添加其他助劑，Cu均勻分布在 Al2O3骨架結(jié)構(gòu)中，Cu與Al的摩爾比為1 : 3~9,由添加有機燃料尿素或檸檬酸的可溶性 銅鹽與可溶性鋁鹽的水溶液焙燒得到。2. 權(quán)利要求1所述合成氣一步法制取二甲醚催化劑的制備方法，是按照催化劑中Cu摩 爾量占Cu+Al摩爾總量10~25%的比例，將可溶性銅鹽與可溶性鋁鹽溶解在水中，添加有 機燃料尿素或檸檬酸得到溶液，于空氣氣氛下600~800°C焙燒所述溶液制備得到催化劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述Cu+Al摩爾總量與尿素的摩爾比為 1 : 2 ~2. 5〇4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述Cu+Al摩爾總量與檸檬酸的摩爾比 為 1 : 0? 75 ~1。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述的可溶性銅鹽和可溶性鋁鹽是各自 的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化鹽或乙酸鹽中的一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述的可溶性銅鹽和可溶性鋁鹽是各自 的硝酸鹽。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是將所述溶液以3~5°C /min的升溫速率 升溫至600~800 °C進行焙燒。8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是所述的焙燒時間為2小時。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合成氣一步法制取二甲醚催化劑，具有CuAl2O4尖晶石晶體結(jié)構(gòu)，由作為甲醇合成活性組分的Cu和作為甲醇脫水活性組分的Al2O3組成，不添加其他助劑，Cu均勻分布在Al2O3骨架結(jié)構(gòu)中，Cu與Al的摩爾比為1∶3～9，由添加有機燃料尿素或檸檬酸的可溶性銅鹽與可溶性鋁鹽的水溶液焙燒得到。本發(fā)明制備的催化劑具有優(yōu)良的反應(yīng)活性和穩(wěn)定性，用于合成氣一步法制取二甲醚工藝中，CO轉(zhuǎn)化率達(dá)到42%以上，DME選擇性60%以上。
【IPC分類】C07C41/09, C07C31/04, B01J23/72, C07C43/04, C07C29/154
【公開號】CN105148912
【申請?zhí)枴緾N201510479407
【發(fā)明人】李瑞豐, 王琰, 范彬彬, 崔杏雨, 馬靜紅, 陳月仙
【申請人】太原理工大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月3日