一种由合成气合成甲醇的催化剂及制法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN100998946A
(43)申请公布日2007.07.18

(21)申请号CN200610102229.1

(22)申请日2006.12.05

(71)申请人中国科学院山西煤炭化学研究所
地址030001山西省太原市165信箱

(72)发明人谭猗生解红娟韩怡卓潘俊轩赵霞

(74)专利代理机构山西五维专利事务所有限公司

代理人李毅

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
一种由合成气合成甲醇的催化剂及
制法和应用

(57)摘要
一种由合成气合成甲醇的催化剂的

重量百分比组成为CuO：40～60％，
ZnO：30～50％，Al

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1、一种由合成气合成甲醇的催化剂，其特征在于催化剂重量百分比组成：

CuO：40～60％ZnO：30～50％Al<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>：3～7％

SiO<Sub>2</Sub>、WO<Sub>3</Sub>、HAlO<Sub>2</Sub>中的一种或几种：3～
7％

2、如权利要求1所述的一种由合成气合成甲醇的催化剂的制备方法，其特征在于
包括如下步骤：

把Cu(NO<Sub>3</Sub>)<Sub>2</Sub>·3H<Sub>2</Sub>O、
Zn(NO<Sub>3</Sub>)<Sub>2</Sub>·6H<Sub>2</Sub>O和
Al(NO<Sub>3</Sub>)<Sub>3</Sub>·9H<Sub>2</Sub>O分别配制成0.5-1.0M的水
溶液，按催化剂的组成混合，计为A液；硅酸钠、钨酸钠、铝酸钠其中的一种或
几种配成0.5-1.0M的水溶液，计为B液；把无水Na<Sub>2</Sub>CO<Sub>3</Sub>
配制成0.5-1.0M的水溶液，计为C液。

反应器中加入与A液体积比为1∶3～1∶5的蒸馏水，并加热至50～70℃，把A、
B溶液按催化剂组成并流引入反应器中，同时将C溶液加入反应器中使反应器中的
溶液pH值在6～10之间，开始共沉淀，得到的沉淀物抽滤、洗涤至无钠粒子检出，
用无水乙醇置换滤饼中的水分，直至水含量小于0.1wt％，得到的无水滤饼在室
温～50℃下干燥，然后在马弗炉300～500℃焙烧3～7小时，破碎到250目以下，
制得甲醇催化剂。

3、如权利要求1所述的一种由合成气合成甲醇的催化剂的应用，其特征在于包括
如下步骤：

甲醇催化剂与脱水催化剂按重量比为1～4∶1的比例混合，装入浆态床鼓泡塔反应

器中，在H<Sub>2</Sub>∶CO＝1～4∶1，260～300℃，3～7MPa，50000～
150000h<Sup>-1</Sup>的条件下进行合成反应；

所述的脱水催化剂是重量百分含量为CuO：20～40％、ZnO：5～30％、
La<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>：1～10％、Sm<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>：
1～10％、V<Sub>2</Sub>O<Sub>5</Sub>：1～10％、载体：40～60％的催化剂。

说明书

技术领域

本发明涉及一种甲醇催化剂及制备方法和应用，具体地说涉及一种由合成气合成甲
醇的催化剂及制备方法和应用。

背景技术

随着国际原油价格的走高以及我国对于进口石油依存度的增加，根据我国煤炭丰富
的具体国情，开发从煤制取高品质汽油势在必行。该过程有可能迅速形成一个产业
系列和高新技术工程，成为新的经济增长点，保证了我国的能源安全和国民经济的

可持续发展。煤制油从1923年的Fischer和Tropsch发现合成气经催化反应生成液
态烃算起，经历了80多年的发展历程。从反应机理而言，主要有两个方面：一个

是从合成气直接合成烃类再转化或重整成汽油，即F-T或改良F-T法；另一个是从
合成气经甲醇、二甲醚合成汽油，即MTG和改良MTG法。F-T合成油品中，碳
数分布较宽，尤其适合合成柴油。MT6合成油经过甲醇、二甲醚过程，而甲醇、
二甲醚脱水生成的烃类产物中，绝大部分(75％以上)为C<Sub>5</Sub>-
C<Sub>11</Sub><Sup>+</Sup>的汽油馏分，适合于汽油生产。现有的改良MTG
过程主要有丹麦TopsΦe公司开发的Tigas过程和日本三菱公司开发的AMSTG过
程。目前这两种方法均停留在中试阶段。我国在此方面的研究还处于初始阶段。

煤基合成气经甲醇二甲醚制汽油的过程中使用的一段催化剂为铜基甲醇合成催化剂
与甲醇脱水生成二甲醚的脱水催化剂组成的复合催化剂。单独的甲醇合成催化剂