[发明专利]一种制备二甲醚的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备二甲醚的催化剂，其中，所述催化剂包含有一氧化碳和二氧化碳共加氢活性组分和脱水活性组分，通过下述方法得到：

1)甲醇合成催化剂前驱体的制备：将铜、锆、第三组分的硝酸盐混合溶液与碳酸钠溶液在40-90℃、pH＝7.0-13.0条件下并流共沉淀，并将所得沉淀溶液在此条件下老化，所得浆液为甲醇合成催化剂前驱体；

其中硝酸盐混合溶液中所含铜、锆、第三组分的质量比为15-65∶15-65∶0.5-10；

所述第三组分为镧、锰、铈、钛、铁、铬、锌中的一种或两种物质；

2)氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体的制备：将铝、锆的盐溶液与碱液在0-30℃、pH＝7.0-13.0条件下并流共沉淀，所得沉淀溶液中加入等体积的异丙醇溶液，并在此条件下老化，所得浆液为氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体；

3)将步骤2)中得到的氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体加入到步骤1)中得到的甲醇合成催化剂前驱体中，氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体与甲醇合成催化剂前驱体的质量比为1∶1-5∶1，搅拌混合均匀后经过滤、干燥、焙烧制得目标产物。

2.一种制备权利要求1所述催化剂的方法，其主要步骤为：

1)甲醇合成催化剂前驱体的制备：将铜、锆、第三组分的硝酸盐混合溶液与碳酸钠溶液在40-90℃、pH＝7.0-13.0条件下并流共沉淀，并将所得沉淀溶液在此条件下老化，所得浆液为甲醇合成催化剂前驱体；

其中硝酸盐混合溶液中所含铜、锆、第三组分的质量比为15-65∶15-65∶0.5-10；

所述第三组分为镧、锰、铈、钛、铁、铬、锌中的一种或两种物质；

2)氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体的制备：将铝、锆的盐溶液与碱液在0-30℃、pH＝7.0-13.0条件下并流共沉淀，其中锆与铝的质量比为1∶100-100∶1，所得沉淀溶液中加入等体积的异丙醇溶液，并在此条件下老化，所得浆液为氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体；

3)将步骤2)中得到的氧化锆-氧化铝混合氧化物的前驱体加入到步骤1)中得到的甲醇合成催化剂前驱体中，氧化锆-氧化铝混合氧化物前驱体与甲醇合成催化剂前驱体的质量比为1∶1-5∶1，搅拌混合均匀后经过滤、干燥、焙烧制得目标产物。

3.如权利要求2所述的制备方法，其中，步骤1)中所述的第三组分为两种时，其两者质量比为1-10。

4.如权利要求2所述的制备方法，其中，步骤1)中所述的老化时间为1-6小时；步骤2)中所述老化时间为4-24小时。

5.如权利要求2所述的制备方法，其中，步骤2)中所述锆、铝的盐溶液为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝溶液、硝酸氧锆、氧氯化锆、氯化锆或其任意比例的混合物。

6.如权利要求2所述的制备方法，其中，步骤2)中所述的碱液为氨水、尿素、碳酸钠、碳酸氢钠溶液或其任意比例的混合物。

7.如权利要求2所述的制备方法，其中，步骤2)中所述的异丙醇溶液的浓度为5％-50％。

8.如权利要求2所述的制备方法，其中，步骤3)中所述的干燥温度为80-150℃、时间12-72小时；焙烧温度为300-600℃、时间3-8小时。

9.权利要求1所述的催化剂在合成气制二甲醚反应中的应用，将催化剂装填在固定床反应器中，在常压下用N₂稀释的H₂于250-280℃、空速500-5000h^-1条件下还原6-10小时，降温至80-100℃后将N₂稀释的H₂切换成生物质合成气，然后程序升温进行催化反应，反应条件为：温度200-300℃，压力2-6MPa，空速500-5000h^-1，反应时间20-80小时，色谱在线分析产物和尾气组成。

10.如权利要求9所述的应用，其中，N₂稀释的H₂组成按体积比N₂/H₂＝1-20∶1；生物质合成气组成按体积比H₂/(CO+CO₂)＝0.5-3∶1。