EA041339B1 - CATALYSTS CONTAINING COPPER, ZINC OXIDE, ALUMINUM AND SILICON OXIDES - Google Patents

CATALYSTS CONTAINING COPPER, ZINC OXIDE, ALUMINUM AND SILICON OXIDES Download PDF

Info

Publication number
EA041339B1
EA041339B1 EA202192055 EA041339B1 EA 041339 B1 EA041339 B1 EA 041339B1 EA 202192055 EA202192055 EA 202192055 EA 041339 B1 EA041339 B1 EA 041339B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
catalyst
range
copper
weight
oxide
Prior art date
Application number
EA202192055
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Моника Гарсия-Дигес
Полин Элизабет Глен
Норман Маклод
Нитиша Мистри
Майкл Томас Николсон
Симоне Ролофф-Стэндринг
Мелани Андреа Стенуэй
Original Assignee
Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани filed Critical Джонсон Мэттей Паблик Лимитед Компани
Publication of EA041339B1 publication Critical patent/EA041339B1/en

Links

Description

Данное изобретение относится к медьсодержащим катализаторам, их производству и применению в реакциях конверсии оксида углерода, таких как реакция конверсии водяного газа и синтез метанола.This invention relates to copper-containing catalysts, their manufacture and use in carbon monoxide shift reactions such as water gas shift reaction and methanol synthesis.

Процессы конверсии оксида углерода имеют большое значение для переработки синтез-газа с использованием реакции конверсии водяного газа и производства спиртов, таких как метанол. Эти реакции показаны ниже.Carbon monoxide shift processes are of great importance for the processing of syngas using the water gas shift reaction and the production of alcohols such as methanol. These reactions are shown below.

СО + Н2О СО2 + Н2 CO + H 2 O CO 2 + H 2

СО + 2Н2 СНзОНCO + 2H 2 CHzOH

СО2 + ЗН2 СНзОН + Н2ОCO 2 + ZN 2 CHzOH + H 2 O

Катализаторы можно также использовать в обратной реакции конверсии водяного газа и в паровом риформинге метанола для получения водорода и оксидов углерода.The catalysts can also be used in the water gas shift reverse reaction and in the steam reforming of methanol to produce hydrogen and carbon oxides.

Катализаторы для таких реакций обычно получают путем формирования гранул из отдельных мелких частиц гомогенной смеси оксида меди и одного или более оксидных материалов, обычно включающих оксид цинка, которые не подвергаются существенному восстановлению в условиях процесса реакции конверсии. Гомогенную смесь обычно получают осаждением соединений меди и соединений, которые могут быть конвертированы в другие оксидные материалы, и/или осаждением соединений меди в присутствии других оксидных материалов или соединений, которые можно в них конвертировать, с последующим прокаливанием для конвертации осажденных медных соединений и, при необходимости, других компонентов в оксиды. Затем из оксидных порошков формируют гранулы. Чтобы получить активный катализатор, сформированные гранулы помещают в восстановительные условия для восстановления оксида меди в указанных гранулах до металлической меди. Стадию восстановления обычно проводят в реакторе, где будет проводиться процесс конверсии оксида углерода: таким образом, обычно предшественник катализатора, в котором медь находится в виде оксида меди, загружают в реактор, а восстановление проводят пропусканием через него соответствующей восстановительной газовой смеси.Catalysts for such reactions are typically prepared by forming pellets from individual fine particles of a homogeneous mixture of copper oxide and one or more oxide materials, typically including zinc oxide, that do not undergo significant reduction under the conditions of the conversion reaction process. A homogeneous mixture is usually obtained by precipitation of copper compounds and compounds that can be converted to other oxide materials, and/or precipitation of copper compounds in the presence of other oxide materials or compounds that can be converted into them, followed by calcination to convert the precipitated copper compounds and, at necessary, other components into oxides. Then granules are formed from oxide powders. To obtain an active catalyst, the formed granules are placed under reducing conditions to reduce the copper oxide in said granules to metallic copper. The reduction step is usually carried out in the reactor where the carbon monoxide conversion process will be carried out: thus, typically, the catalyst precursor, in which copper is in the form of copper oxide, is loaded into the reactor, and the reduction is carried out by passing an appropriate reducing gas mixture through it.

Активность катализаторов в общем связана с площадью поверхности металлической меди, причем большие площади поверхности обеспечивают более высокую начальную активность. Однако на селективность и срок службы катализатора влияют нагрев, присутствие реагентов и побочных продуктов в проводимых реакциях.Catalyst activity is generally related to the surface area of metallic copper, with larger surface areas providing higher initial activity. However, the selectivity and service life of the catalyst is affected by heating, the presence of reagents and by-products in the ongoing reactions.

В документе US6048820 описан катализатор на основе меди, включающий оксид меди, оксид цинка, оксид алюминия и оксид кремния, необязательно содержащий оксид циркония, оксид галлия и оксид палладия, в котором, при общей массе катализатора, взятой равной 100%, перечисленные оксиды составляют, в порядке упоминания, 20-60 мас.%, 10-50 мас.%, 2-10 мас.%, 0,3-0,9 мас.%, 0-40 мас.%, 0-10 мас.% и 0-10 мас.% соответственно, а оксид кремния получен из коллоидного оксида кремния или растворенного в воде оксида кремния. Катализатор получали соосаждением растворимых соединений меди, цинка и алюминия и прокаливали при температуре 480-690°C. Однако начальная каталитическая активность таких катализаторов относительно невелика.US6048820 describes a copper-based catalyst comprising copper oxide, zinc oxide, alumina and silicon oxide, optionally containing zirconium oxide, gallium oxide and palladium oxide, in which, with a total weight of the catalyst taken equal to 100%, the listed oxides are, in order of mention, 20-60 wt.%, 10-50 wt.%, 2-10 wt.%, 0.3-0.9 wt.%, 0-40 wt.%, 0-10 wt.% and 0-10 wt.%, respectively, and the silicon oxide is obtained from colloidal silicon oxide or silicon oxide dissolved in water. The catalyst was obtained by coprecipitation of soluble compounds of copper, zinc and aluminum and calcined at a temperature of 480-690°C. However, the initial catalytic activity of such catalysts is relatively low.

В документе CN101306369 описан катализатор синтеза метанола, включающий оксиды Cu, Zn, Al и Si, в котором в качестве носителя используют модифицированный оксидом кремния оксид алюминия, Cu и Zn являются активными компонентами, а мольные соотношения входящих в состав элементов составляют: Cu:Zn:Al:Si равно (5-6):(2-3):(0,8-1):(0,0016-0,05). Используемый для получения катализатора способ разделен на три стадии: во-первых, используют метод соосаждения для получения соосажденных соединений Al и Si; во-вторых, используют метод соосаждения для получения соосажденных соединений Cu и Zn; и, наконец, два полученных таким образом совместных осадка смешивают друг с другом в заданном соотношении и состаривают, затем фильтруют, промывают, сушат и прокаливают. Авторы изобретения обнаружили, что полученные таким путем катализаторы обладают относительно низкой стабильностью.Document CN101306369 describes a methanol synthesis catalyst comprising oxides of Cu, Zn, Al and Si, in which aluminum oxide modified with silicon oxide is used as a support, Cu and Zn are active components, and the mole ratios of the constituent elements are: Cu:Zn: Al:Si is (5-6):(2-3):(0.8-1):(0.0016-0.05). The method used to prepare the catalyst is divided into three steps: first, a co-precipitation method is used to obtain co-precipitated Al and Si compounds; secondly, the co-precipitation method is used to obtain co-precipitated Cu and Zn compounds; and finally, the two co-precipitates thus obtained are mixed with each other in a given ratio and aged, then filtered, washed, dried and calcined. The inventors have found that the catalysts obtained in this way have a relatively low stability.

В документе US9314774 описан катализатор синтеза метанола, включающий медь, цинк, алюминий и кремний, имеющий мольное соотношение цинка к меди от 0,5 до 0,7, мольное соотношение кремния к меди от 0,015 до 0,05, отношение максимальных интенсивностей пика от цинка к пику от меди не более 0,25 и полуширину (2θ) пика от меди от 0,75 до 2,5. Катализатор получают прокаливанием предшественника, включающего медь, цинк, алюминий и кремний, имеющего (A) мольное соотношение цинка к меди в диапазоне от 0,5 до 0,7 и (B) мольное соотношение кремния к меди в диапазоне от 0,015 до 0,05 при температуре от 300 до 450°C. Авторы изобретения обнаружили, что такие катализаторы обладают относительно низкой начальной активностью.US9314774 describes a methanol synthesis catalyst comprising copper, zinc, aluminum and silicon, having a mole ratio of zinc to copper from 0.5 to 0.7, a mole ratio of silicon to copper from 0.015 to 0.05, a ratio of maximum peak intensities from zinc to the peak from copper not more than 0.25 and the half-width (2θ) of the peak from copper from 0.75 to 2.5. The catalyst is prepared by calcining a precursor comprising copper, zinc, aluminum and silicon having (A) a mole ratio of zinc to copper in the range of 0.5 to 0.7 and (B) a mole ratio of silicon to copper in the range of 0.015 to 0.05 at temperatures from 300 to 450°C. The inventors have found that such catalysts have a relatively low initial activity.

Было обнаружено, что сочетание оксидов алюминия и кремния, причем оксид алюминия получен из алюмоксидного золя, в составе композиций медьсодержащих катализаторов обеспечивает неожиданно высокую начальную активность в сочетании с повышенной устойчивостью к деактивации по сравнению с катализаторами без оксида кремния или катализаторами с оксидом кремния, в которых оксид алюминия получен из растворимых солей алюминия.It has been found that the combination of alumina and silica, the alumina being derived from an alumina sol, in copper catalyst compositions provides unexpectedly high initial activity coupled with increased resistance to deactivation compared to catalysts without silica or catalysts with silica in which aluminum oxide is obtained from soluble aluminum salts.

Соответственно в настоящем изобретении предложен катализатор, пригодный для применения в реакциях конверсии оксида углерода, в виде формованных элементов из порошка оксидного катализатора, причем указанный катализатор включает от 30 до 70% по массе оксида меди в сочетании с оксидом цин- 1 041339 ка, оксидами алюминия и кремния, при атомном соотношении Si:Al в диапазоне от 0,005 до 0,15:1, с площадью поверхности по результатам измерения методом БЭТ >105 м2/г и площадью поверхности меди >37 м2/г катализатора.Accordingly, the present invention provides a catalyst suitable for use in carbon monoxide shift reactions in the form of oxide catalyst powder moldings, said catalyst comprising 30 to 70% by weight of copper oxide in combination with zinc oxide, alumina and silicon, with a Si:Al atomic ratio ranging from 0.005 to 0.15:1, with a BET surface area >105 m 2 /g and a copper surface area >37 m 2 /g catalyst.

В настоящем изобретении дополнительно предложен способ получения катализатора, включающий следующие стадии:The present invention further provides a method for producing a catalyst comprising the following steps:

(i) формирование в водной среде гомогенной смеси, включающей совместный осадок соединений меди и цинка с оксидами алюминия и кремния, причем оксид алюминия представлен алюмоксидным золем, (ii) извлечение, промывку и сушку гомогенной смеси с получением высушенной композиции, и (iii) прокаливание и формование высушенной композиции с получением катализатора.(i) formation of a homogeneous mixture in an aqueous medium, including a joint precipitate of copper and zinc compounds with aluminum and silicon oxides, moreover, aluminum oxide is represented by an alumina sol, (ii) extraction, washing and drying of a homogeneous mixture to obtain a dried composition, and (iii) calcination and shaping the dried composition to form a catalyst.

Настоящее изобретение дополнительно включает процесс конверсии оксидов углерода с использованием катализатора.The present invention further includes a process for converting carbon oxides using a catalyst.

Содержание оксида меди в катализаторе (в расчете на CuO) находится в диапазоне от 30 до 70% по массе. В рамках этого диапазона содержание оксида меди в диапазоне от 50 до 70% по массе, предпочтительно от 60 до 70% по массе, находит общее применение для синтеза метанола, тогда как для реакции конверсии водяного газа используют в общем меньшее содержание оксида меди, в частности в диапазоне от 30 до 60% по массе.The content of copper oxide in the catalyst (in terms of CuO) is in the range from 30 to 70% by weight. Within this range, a copper oxide content in the range of 50 to 70% by weight, preferably 60 to 70% by weight, is generally used for the synthesis of methanol, while a lower content of copper oxide is generally used for the water gas shift reaction, in particular in the range of 30 to 60% by weight.

Если не указано иное, массовые доли оксидов металлов в катализаторе определяются в условиях отсутствия потерь. Содержание оксидов металлов в катализаторе корректно определять в условиях отсутствия потерь для устранения вариабельности в катализаторах, вызванной различиями в количествах остаточных карбонатных соединений и влаги на катализаторе. Особенно корректный способ определения содержания оксидов металлов в условиях отсутствия потерь заключается в нагреве катализатора до 900°C в течение 2 ч на воздухе для удаления летучих соединений перед измерением содержания оксидов металлов. Термообработанный катализатор можно хранить в безводных условиях. Содержание оксидов металлов в катализаторе можно определять с использованием любого соответствующего метода элементного анализа, такого как рентгеновская флуоресцентная спектроскопия (XRF), используя известные методики.Unless otherwise indicated, the weight fractions of metal oxides in the catalyst are determined under no-loss conditions. The content of metal oxides in the catalyst is correctly determined in the absence of losses to eliminate the variability in the catalysts caused by differences in the amounts of residual carbonate compounds and moisture on the catalyst. A particularly correct way to determine the content of metal oxides in the absence of losses is to heat the catalyst to 900°C for 2 hours in air to remove volatile compounds before measuring the content of metal oxides. The heat-treated catalyst can be stored under anhydrous conditions. The content of metal oxides in the catalyst can be determined using any appropriate elemental analysis method, such as X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), using known techniques.

Предпочтительная композиция предшественника катализатора перед прокаливанием до оксидного катализатора включает твердое вещество, содержащее смешанные карбонаты металлов, включая гидроксикарбонаты, Cu и Zn, с диспергированными в нем оксидом или гидратированным оксидом алюминия и оксидом или водным оксидом кремния. Массовое соотношение Cu:Zn (в расчете на CuO:ZnO) может составлять 1 : 1 или более, но предпочтительно находится в диапазоне от 2:1 до 3,5:1, в частности от 2,5:1 до 2,75:1, для катализаторов синтеза метанола и в диапазоне от 1,4:1 до 2,0:1 для катализаторов конверсии водяного газа. В случае катализаторов синтеза метанола катализатор предпочтительно содержит 2030% по массе оксида цинка.A preferred catalyst precursor composition prior to calcination to an oxide catalyst comprises a solid containing mixed metal carbonates, including hydroxycarbonates, Cu and Zn, with oxide or hydrated alumina and oxide or hydrous silica dispersed therein. The mass ratio of Cu:Zn (calculated as CuO:ZnO) may be 1:1 or more, but is preferably in the range from 2:1 to 3.5:1, in particular from 2.5:1 to 2.75: 1 for methanol synthesis catalysts and in the range of 1.4:1 to 2.0:1 for water gas shift catalysts. In the case of methanol synthesis catalysts, the catalyst preferably contains 2030 wt % zinc oxide.

Катализатор содержит оксид алюминия, который может присутствовать в количестве в диапазоне от 5 до 20% по массе, предпочтительно от 5 до 15% по массе, более предпочтительно от 8 до 11% по массе. Оксид алюминия в катализаторе получен из алюмоксидного золя и может присутствовать главным образом в виде бемит AlOOH и/или в виде переходного оксида алюминия, такого как гамма-оксид алюминия. Оксид алюминия в катализаторе не присутствует в виде кристаллического алюмосиликата. Авторы изобретения обнаружили, что катализаторы на основе алюмоксидного золя имеют более высокие площади поверхности по результатам измерения методом БЭТ и площади поверхности меди после прокаливания и формования, и таким образом они обеспечивают улучшенную начальную активность по сравнению с катализаторами, полученными с использованием растворимых соединений алюминия.The catalyst contains alumina, which may be present in an amount in the range of 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, more preferably 8 to 11% by weight. The alumina in the catalyst is derived from an alumina sol and may be present primarily as boehmite AlOOH and/or as a transitional alumina such as gamma alumina. The alumina in the catalyst is not present in the form of crystalline aluminosilicate. The inventors have found that alumina sol based catalysts have higher BET surface areas and copper surface areas after calcination and molding, and thus provide improved initial activity compared to catalysts made using soluble aluminum compounds.

Катализатор имеет площадь поверхности меди >37 м2/г катализатора, предпочтительно >40 м2 г катализатора, более предпочтительно >45 м2 г катализатора, а наиболее предпочтительно >50 м2 г катализатора. Можно обеспечить площади поверхности меди вплоть до приблизительно 60 м2/г катализатора. Такие площади поверхности определяются надлежащим образом на катализаторе после получения. Площадь поверхности меди можно легко установить с использованием реакционной фронтальной хроматографии, как описано в EP-A-0202824. Особенно подходящий способ заключается в следующем: сформованные элементы катализатора размалывают и просеивают до размера частиц от 0,6 до 1,00 мм. Приблизительно 2,0 г измельченного материала отвешивают в стеклянную трубку, нагревают до 68°C и продувают гелием в течение 2 мин. Затем катализатор восстанавливают нагреванием в потоке 5 об.% H2 в гелии со скоростью 4°С/мин вплоть до 230°C и выдерживанием при этой температуре в течение 30 мин до полного восстановления. Восстановленный катализатор охлаждают до 68°C в токе гелия. Затем над восстановленным катализатором пропускают газовую смесь из 2,5 об.% N2O в гелии. Выделившиеся газы пропускают через газовый хроматограф и измеряют количество выделившегося N2. В данном случае можно рассчитать площадь поверхности меди на грамм невосстановленного катализатора.The catalyst has a copper surface area >37 m 2 /g of catalyst, preferably >40 m 2 g of catalyst, more preferably >45 m 2 g of catalyst, and most preferably >50 m 2 g of catalyst. Copper surface areas up to about 60 m 2 /g of catalyst can be provided. Such surface areas are determined appropriately on the catalyst after preparation. The surface area of copper can be easily determined using reactive frontal chromatography as described in EP-A-0202824. A particularly suitable method is as follows: the shaped catalyst elements are ground and sieved to a particle size of 0.6 to 1.00 mm. Approximately 2.0 g of ground material is weighed into a glass tube, heated to 68° C. and purged with helium for 2 minutes. The catalyst is then reduced by heating in a stream of 5 vol.% H 2 in helium at a rate of 4°C/min up to 230°C and keeping at this temperature for 30 min until complete reduction. The recovered catalyst is cooled to 68° C. in a helium stream. A gas mixture of 2.5 vol% N2O in helium is then passed over the reduced catalyst. The released gases are passed through a gas chromatograph and the amount of released N 2 is measured. In this case, the copper surface area per gram of unreduced catalyst can be calculated.

Свойства прокаленного катализатора, особенно в случае катализатора, предназначенного для синтеза метанола, можно дополнительно улучшить путем добавления одного или более промоторных соединений, выбранных из соединений Mg, Co, Mn, V, Ti, Zr или редкоземельных элементов. Предпочтитель- 2 041339 ными являются соединения магния, и катализатор может содержать оксид магния в количестве в диапазоне от 1 до 5% по массе. Соответственно, катализатор может надлежащим образом состоять по существу из оксидов меди, цинка, алюминия, магния и кремния.The properties of the calcined catalyst, especially in the case of a catalyst for methanol synthesis, can be further improved by adding one or more promoter compounds selected from Mg, Co, Mn, V, Ti, Zr or rare earth compounds. Magnesium compounds are preferred and the catalyst may contain magnesium oxide in an amount in the range of 1 to 5% by weight. Accordingly, the catalyst may suitably consist essentially of oxides of copper, zinc, aluminium, magnesium and silicon.

Оксид кремния вводят в катализатор в атомном соотношении Si:Al в диапазоне от 0,005 до 0,15:1. Таким образом, количество оксида кремния в катализаторе относительно невелико и может находиться в диапазоне от 0,05 до 1,50% по массе, предпочтительно от 0,2 до 1,20% по массе, более предпочтительно от 0,3 до 0,8% по массе. Более высокие количества оксида кремния разбавляют активный компонент катализатора и могут обеспечивать на катализаторе кислые сайты, которые снижают селективность в производстве метанола. Количество оксида кремния в катализаторе оказывается оптимальным при атомном соотношении Si:Al в диапазоне от 0,03 до 0,07:1. Атомное соотношение Si:Cu в катализаторе может находиться в диапазоне от 0,001 до 0,018:1 или от 0,004 до 0,017:1, но предпочтительно находится в диапазоне от 0,007 до 0,009:1. Оксид кремния в катализаторе можно получить либо из кремнийоксидного золя, включая модифицированный оксидом кремния алюмоксидный золь, и/или из водорастворимого соединения кремния, такого как силикат щелочного металла, например силикат калия. Можно также использовать органосиликаты, включая алкилсиликаты, такие как тетраметилортосиликат и тетраэтилортосиликат. Оксид кремния стабилизирует медь в ходе использования и тем самым повышает долговременную активность катализатора по сравнению с катализаторами без оксида кремния.Silicon oxide is introduced into the catalyst in an atomic ratio of Si:Al in the range from 0.005 to 0.15:1. Thus, the amount of silica in the catalyst is relatively small and can be in the range of 0.05 to 1.50% by mass, preferably 0.2 to 1.20% by mass, more preferably 0.3 to 0.8 % by weight. Higher amounts of silica dilute the active component of the catalyst and can provide acidic sites on the catalyst that reduce selectivity in methanol production. The amount of silicon oxide in the catalyst is optimal at an atomic ratio of Si:Al in the range from 0.03 to 0.07:1. The atomic ratio of Si:Cu in the catalyst may be in the range of 0.001 to 0.018:1 or 0.004 to 0.017:1, but is preferably in the range of 0.007 to 0.009:1. The silica in the catalyst can be obtained from either a silica sol, including a silica-modified alumina sol, and/or from a water-soluble silicon compound such as an alkali metal silicate, eg potassium silicate. Organosilicates can also be used, including alkyl silicates such as tetramethylorthosilicate and tetraethylorthosilicate. The silica stabilizes the copper during use and thereby improves the long-term activity of the catalyst compared to catalysts without silica.

Площадь поверхности по результатам измерения методом БЭТ сформованного катализатора при определении с использованием физической сорбции азота составляет >105 м2/г и предпочтительно составляет >107 м2/г, более предпочтительно составляет >109 м2/г, наиболее предпочтительно составляет >110 м2/г, особенно >115 м2/г. Можно обеспечить площади поверхности по результатам измерения методом БЭТ вплоть до приблизительно 140 м2/г. Площади поверхности по результатам измерения методом БЭТ определяют надлежащим образом на измельченной грануле. Площади поверхности по результатам измерения методом БЭТ на неотформованных порошках оказываются выше, и они могут находиться в диапазоне от 120 до 160 м2/г. Считается, что такие очень высокие площади поверхности по результатам измерения методом БЭТ возникают частично как следствие использования способа получения на основе алюмоксидного золя, и они обеспечивают стабильный носитель для высокодисперсной меди.The BET surface area of the formed catalyst when determined using nitrogen physisorption is >105 m 2 /g and preferably >107 m 2 /g, more preferably >109 m 2 /g, most preferably >110 m 2 /g, especially >115 m 2 /g. BET surface areas up to about 140 m 2 /g can be achieved. The surface areas of the BET measurements are properly determined on the ground granule. Surface areas measured by BET on unshaped powders are higher and may be in the range of 120 to 160 m 2 /g. It is believed that these very high BET surface areas result in part from the use of the alumina sol manufacturing process and provide a stable support for fine copper.

В катализаторе оксид цинка, оксиды алюминия и кремния, а также промоторный оксид, при наличии, в условиях процесса конверсии оксида углерода существенно не восстанавливаются до металла, и, как правило, они присутствуют в катализаторе в виде оксидов. Оксид меди перед использованием может быть восстановлен либо ex-situ, либо in-situ с получением кристаллитов каталитически активной металлической меди.In the catalyst, zinc oxide, oxides of alumina and silicon, as well as promoter oxide, if present, are not significantly reduced to metal under the conditions of the carbon monoxide conversion process, and, as a rule, they are present in the catalyst in the form of oxides. The copper oxide may be reduced either ex-situ or in-situ prior to use to form crystallites of catalytically active copper metal.

Оксидный медьсодержащий катализатор получают способом, включающим стадию формирования в водной среде гомогенной смеси, включающей совместный осадок соединений меди и цинка с оксидами алюминия и кремния, причем оксид алюминия представлен алюмоксидным золем. Такой совместный осадок можно получить путем смешивания кислого водного раствора, содержащего соединения меди и цинка в соответствующем соотношении, и комбинирования его с водным раствором щелочного осадителя. Соединения меди и цинка предпочтительно представляют собой нитраты. В кислый водный раствор соединений меди и цинка можно включить соединения промоторов, такие как нитраты Mg или Zr. Щелочной осадитель может представлять собой карбонат щелочного металла, гидроксид щелочного металла или их смесь. Щелочной осадитель предпочтительно включает карбонат щелочного металла. Можно использовать калиевые или натриевые осадители, но предпочтительным является калиевый осадитель, поскольку, как обнаружили авторы изобретения, он легче удаляется промыванием из осажденной композиции, чем натриевый осадитель. Реакция щелочного осадителя с соединениями меди и цинка в кислом водном растворе вызывает выпадение смешанного медно-цинкового осадка. Такое осаждение можно проводить при температурах в диапазоне от 10 до 80°C, но предпочтительно его проводят при повышенной температуре, т.е. в диапазоне от 40 до 80°C, более предпочтительно от 50 до 80°C, особенно от 60 до 80°C, поскольку было обнаружено, что это дает мелкие кристаллиты, которые после прокаливания обеспечивают более высокие площади поверхности меди.A copper-containing oxide catalyst is obtained by a method including the step of forming a homogeneous mixture in an aqueous medium, including a joint precipitate of copper and zinc compounds with aluminum and silicon oxides, moreover, aluminum oxide is represented by alumina sol. Such a co-precipitate can be obtained by mixing an acidic aqueous solution containing copper and zinc compounds in an appropriate ratio and combining it with an aqueous solution of an alkaline precipitant. The copper and zinc compounds are preferably nitrates. Promoter compounds such as Mg or Zr nitrates can be included in the acidic aqueous solution of copper and zinc compounds. The alkaline precipitant may be an alkali metal carbonate, an alkali metal hydroxide, or a mixture thereof. The alkaline precipitant preferably comprises an alkali metal carbonate. Potassium or sodium precipitants may be used, but potassium precipitant is preferred because the inventors have found that it is more easily removed by washing from the precipitated composition than sodium precipitant. The reaction of an alkaline precipitant with copper and zinc compounds in an acidic aqueous solution causes the precipitation of a mixed copper-zinc precipitate. Such precipitation can be carried out at temperatures ranging from 10 to 80°C, but preferably it is carried out at an elevated temperature, i. in the range of 40 to 80° C., more preferably 50 to 80° C., especially 60 to 80° C., as this has been found to produce fine crystallites which, after calcination, provide higher copper surface areas.

Кислый и щелочной растворы можно добавлять один к другому в сосуде для осаждения, но предпочтительно их вводят в сосуд для осаждения одновременно, так что pH в сосуде для осаждения поддерживается в диапазоне от 6 до 9, предпочтительно от 6 до 7, после чего образующуюся суспензию осадка состаривают, предпочтительно в отдельном сосуде для состаривания, при температуре в диапазоне от 10 до 80°C, предпочтительно в диапазоне от 40 до 80°C, более предпочтительно от 50 до 80°C, особенно от 60 до 80°C, для получения кристаллических соединений, предпочтительно кристаллических гидроксикарбонатных соединений, меди и цинка. Состаривание суспензии совместного осадка можно проводить с использованием периодической или полунепрерывной процедуры, когда водную суспензию осажденного материала выдерживают в одном или более перемешиваемых сосудов в течение выбранных временных периодов. Суспендирование совместного осадка в жидкости можно достичь простым перемешиванием, при этом требуемая интенсивность перемешивания зависит от склонности частиц к оседанию и от вязкости. Альтернативно состаривание суспензии совместного осадка можно проводить в импульсном про- 3 041339 точном реакторе, как описано в документе WO 2008/047166, который включен в настоящий документ путем ссылки. Условия проведения реакции и последующей обработки для суспензии совместного осадка можно выбрать для получения кристаллических соединений, например типа манассита, розазита, аурихальцита или малахита. Получение совместного осадка и состаривание предпочтительно проводят с обеспечением фаз малахита [Cu2(CO3)(OH)2], смитсонита [ZnCO3] и/или цинкового малахита [(Cu/Zn)2(CO3)(OH)2], что можно определить с помощью рентгеновской дифрактограммы (XRD).Acid and alkaline solutions can be added to each other in the precipitation vessel, but preferably they are introduced into the precipitation vessel at the same time, so that the pH in the precipitation vessel is maintained in the range of 6 to 9, preferably 6 to 7, after which the resulting sediment suspension aged, preferably in a separate aging vessel, at a temperature in the range of 10 to 80°C, preferably in the range of 40 to 80°C, more preferably 50 to 80°C, especially 60 to 80°C, to obtain crystalline compounds, preferably crystalline hydroxycarbonate compounds, copper and zinc. The aging of the co-precipitate slurry can be carried out using a batch or semi-continuous procedure where the aqueous slurry of the precipitated material is held in one or more agitated vessels for selected time periods. Suspension of the co-precipitate in the liquid can be achieved by simple agitation, the intensity of agitation required being dependent on the tendency of the particles to settle and on the viscosity. Alternatively, aging of the co-sludge slurry can be carried out in a pulse flow reactor as described in WO 2008/047166, which is incorporated herein by reference. The reaction and post-treatment conditions for the co-sludge slurry can be selected to produce crystalline compounds such as manassite, rosazite, aurichalcite or malachite. Preferably, coprecipitation and aging is carried out to provide phases of malachite [Cu 2 (CO 3 )(OH) 2 ], smithsonite [ZnCO 3 ] and/or zinc malachite [(Cu/Zn) 2 (CO 3 )(OH) 2 ] , which can be determined using X-ray diffraction (XRD).

Катализатор получают с использованием алюмоксидного золя. Алюмоксидный золь представляет собой водную коллоидную дисперсию гидроксида алюминия, включая бемит и псевдобемит. pH дисперсии может надлежащим образом составлять <7, предпочтительно находиться в диапазоне от 3 до 4. Алюмоксидный золь можно надлежащим образом добавить в сосуд для осаждения. Предпочтительно алюмоксидный золь добавляют в сосуд для осаждения отдельно от кислого раствора металлов или раствора щелочного осадителя, поскольку было обнаружено, что это улучшает свойства катализатора. Алюмоксидные золи доступны в продаже, или их можно получить известными способами. Концентрация оксида алюминия в золе может составлять от 30 до 200 г/л. Особенно соответствующие целям настоящего изобретения алюмоксидные золи включают дисперсии коллоидно диспергированного бемита со средним размером частиц D50 в диапазоне от 5 до 200 нм, предпочтительно от 5 до 100 нм, более предпочтительно 5-50 нм, в диспергированном состоянии. Такие золи доступны в продаже.The catalyst is prepared using an alumina sol. Alumina Sol is an aqueous colloidal dispersion of aluminum hydroxide, including boehmite and pseudoboehmite. The pH of the dispersion may suitably be <7, preferably in the range of 3 to 4. The alumina sol may suitably be added to the precipitation vessel. Preferably, the alumina sol is added to the precipitation vessel separately from the acidic metal solution or alkaline precipitant solution, as this has been found to improve the properties of the catalyst. Alumina sols are commercially available or can be prepared by known methods. The concentration of aluminum oxide in the ash can be from 30 to 200 g/l. Particularly suitable for the purposes of the present invention, alumina sols include dispersions of colloidally dispersed boehmite with an average particle size D50 in the range of 5 to 200 nm, preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm, in a dispersed state. Such sols are commercially available.

Катализатор содержит оксид кремния. Если в качестве оксида кремния используют кремнийоксидный золь, его можно добавить в кислый раствор металлов и/или алюмоксидный золь и/или добавить в сосуд для осаждения и/или сосуд для состаривания. Особенно соответствующие целям настоящего изобретения кремнийоксидные золи включают водные дисперсии коллоидно диспергированного оксида кремния с размером частиц в диапазоне 10-20 нм. pH дисперсии может составлять <7, предпочтительно находиться в диапазоне от 2 до 4. Концентрация оксида кремния в золе может составлять 100-400 г/л. Такие золи доступны в продаже, например Snowtex-О компании Nissan Chemicals и HSA компании Grace Ludox. Альтернативно оксид кремния можно добавлять как модифицированный оксидом кремния алюмоксидный золь. Особенно соответствующие целям настоящего изобретения модифицированные оксидом кремния алюмоксидные золи включают дисперсии коллоидно диспергированного модифицированные оксидом кремния бемита. Такие золи доступны в продаже, например Sasol Siral 5D.The catalyst contains silicon oxide. If a silica sol is used as the silica, it can be added to the acid metal solution and/or the alumina sol and/or added to the precipitation vessel and/or the aging vessel. Silica sols particularly suitable for the purposes of the present invention include aqueous dispersions of colloidally dispersed silica with a particle size in the range of 10-20 nm. The pH of the dispersion may be <7, preferably between 2 and 4. The concentration of silica in the ash may be 100-400 g/l. Such sols are commercially available, such as Snowtex-O from Nissan Chemicals and HSA from Grace Ludox. Alternatively, the silica can be added as a silica-modified alumina sol. Particularly suitable for the purposes of the present invention, silica-modified alumina sols include dispersions of colloidally dispersed silica-modified boehmite. Such sols are commercially available, for example Sasol Siral 5D.

При использовании в качестве источника оксида кремния водорастворимого силиката, такого как силикат щелочного металла, его можно добавлять в раствор щелочного осадителя и/или в алюмоксидный золь и/или в сосуд для осаждения и/или в сосуд для состаривания. Соответствующие целям настоящего изобретения силикаты щелочного металла представляют собой растворимые силикаты натрия и растворимые силикаты калия. Такие силикаты щелочных металлов доступны в продаже, например Kasil 1 компании PQ Corporation, Kasolv 16 компании PQ Corporation или Zacsil 18 компании Zaclon LLC. При использовании силиката щелочного металла в качестве источника оксида кремния в катализаторе входящий в состав силиката щелочного металла щелочной металл предпочтительно совпадает с щелочным металлом в растворе осадителя, поскольку это улучшает отмываемость, извлечение катализатора и повторное использование растворов отходов при крупномасштабном производстве. Количество кремния, в расчете на SiO2, в растворе силиката щелочного металла может находиться в диапазоне 15-30 мас.%.When using a water soluble silicate such as an alkali metal silicate as the silica source, it can be added to the alkaline precipitant solution and/or to the alumina sol and/or to the precipitation vessel and/or to the aging vessel. Suitable alkali metal silicates for the purposes of the present invention are soluble sodium silicates and soluble potassium silicates. Such alkali metal silicates are commercially available, for example Kasil 1 from PQ Corporation, Kasolv 16 from PQ Corporation or Zacsil 18 from Zaclon LLC. When using an alkali metal silicate as a source of silica in the catalyst, the alkali metal contained in the alkali metal silicate is preferably the same as the alkali metal in the precipitant solution, as this improves washability, catalyst recovery, and recycling of waste solutions in large-scale production. The amount of silicon, calculated as SiO 2 , in the alkali metal silicate solution can be in the range of 15-30% by weight.

При использовании в качестве источника оксида кремния органосиликата, такого как алкилсиликат формулы Si(OR)4, где R = Ci-C4 алкил, поскольку при контакте с водой он будет гидролизоваться, его предпочтительно добавляют в алюмоксидный золь или в сосуды для осаждения и/или состаривания.When using an organosilicate as the source of silica, such as an alkyl silicate of the formula Si(OR)4, where R = Ci-C 4 alkyl, since it will hydrolyze on contact with water, it is preferably added to the alumina sol or precipitation vessels and/ or aging.

После соосаждения и состаривания гомогенную смесь извлекают, например путем отделения от маточных растворов с использованием известных способов, таких как фильтрование, декантирование или центрифугирование, и промывают для удаления остатков растворимых солей.After coprecipitation and aging, the homogeneous mixture is recovered, for example by separation from the mother liquors using known methods such as filtration, decantation or centrifugation, and washed to remove residual soluble salts.

Промывку гомогенной смеси можно проводить с использованием стандартного оборудования, такого как рамные фильтр-прессы, например путем ресуспендирования смеси один или более раз в обессоленной воде или путем динамической фильтрации в тангенциальном потоке с использованием загустителя Artisan или Shriver перед извлечением. Для катализаторов синтеза метанола содержание щелочного металла в извлеченной и высушенной смеси желательно снизить до уровня менее 0,2 мас.%, предпочтительно менее 0,1 мас.%, в расчете на соответствующий оксид щелочного металла на высушенном материале в условиях отсутствия потерь, поскольку щелочной металл оказывает отрицательный эффект на характеристики катализатора.Washing of a homogeneous mixture can be carried out using standard equipment such as frame filter presses, for example by resuspension of the mixture one or more times in demineralized water or by dynamic tangential flow filtration using an Artisan or Shriver thickener prior to extraction. For methanol synthesis catalysts, the alkali metal content of the recovered and dried mixture is desirably reduced to less than 0.2 wt.%, preferably less than 0.1 wt.%, based on the corresponding alkali metal oxide on the dried material under no loss conditions, since the alkali the metal has a negative effect on the performance of the catalyst.

Извлеченную гомогенную смесь высушивают с получением высушенной композиции. Такая сушка может включать нагрев влажной смеси дискретными этапами или непрерывно в течение продолжительного времени вплоть до достижения максимальной температуры. Стадию сушки можно проводить при температурах в диапазоне от 90 до 150°C, предпочтительно от 90 до 130°C, на воздухе или в инертном газе, с использованием стандартного оборудования для сушки, такого как печь, сушильный барабан, распылительная сушилка или аналогичное оборудование.The recovered homogeneous mixture is dried to obtain a dried composition. Such drying may include heating the wet mixture in discrete steps or continuously over an extended period of time until the maximum temperature is reached. The drying step can be carried out at temperatures ranging from 90 to 150°C, preferably from 90 to 130°C, in air or inert gas, using standard drying equipment such as an oven, tumble dryer, spray dryer or similar equipment.

Высушенная композиция, как правило, находится в виде порошка. Средний размер частиц (при определении по фракциям отсева, т. е. среднемассовый размер частиц) может находиться в диапазоне 10300 мкм. Высушенная композиция может включать один или более гидроксикарбонатов меди и цинка, аThe dried composition is usually in the form of a powder. The average particle size (when determined by screening fractions, i.e. mass average particle size) can be in the range of 10300 microns. The dried composition may include one or more copper and zinc hydroxycarbonates, and

- 4 041339 также оксиды алюминия и кремния.- 4 041339 also aluminum and silicon oxides.

Высушенную композицию прокаливают и формуют с получением катализатора. Высушенную композицию можно прокаливать, т.е. нагревать, для конвертации соединений меди и цинка, а также любых имеющихся промоторных соединений, в их соответствующие оксиды до формования, или, что менее предпочтительно, высушенную композицию можно сформовать в требуемые элементы до прокаливания. Этот последний способ является менее предпочтительным, поскольку прокаливание сформованных элементов, как правило, снижает их прочность и усложняет контроль плотности гранул. В настоящем изобретении прокаливание можно проводить при температурах в диапазоне от 275 до 450°C предпочтительно от 275 до 400°C, более предпочтительно от 275 до 350°C. Меньшие температуры обеспечивают более низкие стабильности гранул, тогда как более высокие температуры существенно снижают начальную активность, создаваемую высоким диспергированием меди. Прокаливание можно проводить на воздухе или в инертном газе, таком как азот, но воздух или другой содержащий свободный кислород газ являются предпочтительными. Прокаленный продукт, как правило, находится в виде порошка.The dried composition is calcined and shaped to form a catalyst. The dried composition can be calcined, i. heat to convert the copper and zinc compounds, as well as any promoter compounds present, to their respective oxides prior to shaping, or, less preferably, the dried composition may be shaped into the desired elements prior to calcination. This latter method is less preferred because baking the molded elements generally reduces their strength and makes it difficult to control the density of the pellets. In the present invention, the calcination can be carried out at temperatures ranging from 275 to 450°C, preferably from 275 to 400°C, more preferably from 275 to 350°C. Lower temperatures provide lower pellet stabilities, while higher temperatures significantly reduce the initial activity created by the high dispersion of copper. The calcination can be carried out in air or in an inert gas such as nitrogen, but air or other free oxygen-containing gas is preferred. The calcined product is usually in the form of a powder.

Формованные элементы предпочтительно представляют собой гранулы. Таким образом, с высушенным или прокаленным порошком можно провести операцию гранулирования, необязательно после предварительной компактификации порошка, что может улучшить процесс гранулирования. Гранула может надлежащим образом представлять собой цилиндрическую гранулу. Цилиндрические гранулы для процессов конверсии оксида углерода надлежащим образом имеют диаметр в диапазоне от 2,5 до 10 мм, предпочтительно 3-10 мм и аспектное отношение (т.е. длина/диаметр) в диапазоне от 0,5 до 2,0. Альтернативно формованный элемент может иметь форму кольца. В особенно соответствующем целям настоящего изобретения варианте осуществления формованный элемент имеет форму цилиндра, имеющего две или более, предпочтительно от 3 до 7, канавок, проходящих вдоль его длины. Соответствующие цилиндрические формы с куполом, имеющие одну или более канавок, описаны в документе WO 2010/029325 авторов изобретения, который включен в настоящий документ путем ссылки.The shaped elements are preferably pellets. Thus, the dried or calcined powder can be subjected to a granulation operation, optionally after prior compactification of the powder, which can improve the granulation process. The granule may suitably be a cylindrical granule. Cylindrical pellets for carbon monoxide conversion processes suitably have a diameter in the range of 2.5 to 10 mm, preferably 3-10 mm, and an aspect ratio (ie, length/diameter) in the range of 0.5 to 2.0. Alternatively, the shaped element may be in the form of a ring. In a particularly suitable embodiment for the purposes of the present invention, the molded body is in the form of a cylinder having two or more, preferably 3 to 7, grooves running along its length. Suitable cylindrical domed shapes having one or more grooves are described in the inventors' document WO 2010/029325, which is incorporated herein by reference.

Гранулы, в частности цилиндрические гранулы с плоскими или куполообразными торцами, как описано выше, предпочтительно обеспечивают с плотностями гранул в диапазоне от 1,8 до 2,4 г/см3, предпочтительно от 1,9 до 2,3 г/см3. Плотность гранул можно легко определить путем расчета объема из размеров гранулы и измерения ее массы. При повышении плотности объем для внедрения газа в формованных элементах снижается, что в свою очередь снижает проницаемость для реагирующих газов. Таким образом, для плотностей >2,4 г/см3 реакционная способность катализатора может оказаться менее оптимальной, несмотря на высокое объемное содержание меди. Для плотностей <1,8 г/см3 прочность на раздавливание может оказаться недостаточной для долговременного использования в современных процессах конверсии оксида углерода.Granules, in particular cylindrical granules with flat or domed ends as described above, are preferably provided with granule densities in the range of 1.8 to 2.4 g/cm 3 , preferably 1.9 to 2.3 g/cm 3 . The density of the granules can be easily determined by calculating the volume from the dimensions of the granule and measuring its mass. As the density increases, the volume for gas incorporation in the molded elements decreases, which in turn reduces the permeability to the reacting gases. Thus, for densities >2.4 g/cm 3 the reactivity of the catalyst may be less than optimal, despite the high volume content of copper. For densities <1.8 g/cm 3 the crush strength may not be sufficient for long term use in current carbon monoxide conversion processes.

Настоящее изобретение дополнительно включает процесс конверсии оксидов углерода, который включает реакцию содержащего оксид углерода технологического газа, содержащего по меньшей мере один из монооксида углерода и диоксида углерода, дополнительно содержащего водород и/или водяной пар, в присутствии катализатора. Соответственно, термин оксиды углерода в настоящем документе включает по меньшей мере один из монооксида углерода и диоксида углерода. Катализатор может быть предварительно активирован in-situ путем пропускания над ним восстановительного потока газа, предпочтительно включающего водород, для конвертации оксида меди в элементную медь. Таким образом, настоящее изобретение предпочтительно включает стадии (i) активации катализатора путем приведения его в контакт с восстановительным потоком газа и (ii) реакции содержащего оксид углерода технологического газа, содержащего по меньшей мере один из монооксида углерода и диоксида углерода, дополнительно содержащего водород и/или водяной пар, в присутствии катализатора с получением потока продукта. Активацию можно проводить с использованием содержащего водород газа, включая синтезгаз, включающий водород и оксиды углерода, при температурах выше 80°C и давлениях в диапазоне 150 бар изб. Максимальная температура восстановления желательно составляет от 150 до 300°C.The present invention further includes a carbon oxides conversion process that includes reacting a carbon monoxide-containing process gas containing at least one of carbon monoxide and carbon dioxide, further containing hydrogen and/or steam, in the presence of a catalyst. Accordingly, the term oxides of carbon in this document includes at least one of carbon monoxide and carbon dioxide. The catalyst may be pre-activated in-situ by passing over it a reducing gas stream, preferably including hydrogen, to convert copper oxide to elemental copper. Thus, the present invention preferably includes the steps of (i) activating the catalyst by bringing it into contact with a reducing gas stream and (ii) reacting a carbon monoxide containing process gas containing at least one of carbon monoxide and carbon dioxide further containing hydrogen and/ or steam, in the presence of a catalyst to form a product stream. Activation can be carried out using a hydrogen-containing gas, including syngas containing hydrogen and oxides of carbon, at temperatures above 80° C. and pressures in the range of 150 barg. The maximum reduction temperature is desirably between 150 and 300°C.

Настоящее изобретение включает в себя процессы с использованием описываемого катализатора, в частности следующие.The present invention includes processes using the described catalyst, in particular the following.

A. Синтез метанола, в котором газовую смесь, содержащую один или оба оксида углерода (т.е. монооксид углерода и/или диоксид углерода) и водород, пропускают над катализатором при температуре в диапазоне 200-320°C, давлении в диапазоне 20-250, особенно 30-120 бар абс. и пространственной скорости в диапазоне 500-20000 ч-1. Процесс можно организовать с использованием однократного или повторного прохождения, и он может включать охлаждение путем косвенного теплообмена с поверхностями, находящимися в контакте с реагирующим газом, или путем разделения слоя катализатора на части и охлаждения газа между частями катализатора за счет впуска более холодного газа. Для такого процесса катализатор предпочтительно содержит медь, оксид цинка и необязательно оксид магния, а также оксиды алюминия и кремния. Катализаторы можно использовать в процессах синтеза метанола, где природный газ проходит паровой риформинг и/или автотермический риформинг кислородом с образованием синтез-газа, содержащего монооксид углерода, диоксид углерода и водород, или в процессах, где синтезгаз более богат монооксидом углерода и получен газификацией угля или биомассы или городских отходов. Катализатор может особенно подходить для применения в процессах синтеза метанола, причем син-A. The synthesis of methanol, in which a gas mixture containing one or both oxides of carbon (i.e. carbon monoxide and/or carbon dioxide) and hydrogen, is passed over a catalyst at a temperature in the range of 200-320°C, a pressure in the range of 20- 250, especially 30-120 bar abs. and spatial velocity in the range of 500-20000 h -1 . The process can be organized using a single or repeated pass and may include cooling by indirect heat exchange with surfaces in contact with the reacting gas, or by splitting the catalyst bed into parts and cooling the gas between parts of the catalyst by introducing colder gas. For such a process, the catalyst preferably contains copper, zinc oxide and optionally magnesium oxide, as well as oxides of aluminum and silicon. Catalysts can be used in methanol synthesis processes where natural gas is steam reformed and/or autothermal reformed with oxygen to form synthesis gas containing carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen, or in processes where synthesis gas is richer in carbon monoxide and obtained by gasification of coal or biomass or municipal waste. The catalyst may be particularly suitable for use in methanol synthesis processes, syn-

- 5 041339 тез-газ образован по существу из водорода и диоксида углерода, особенно когда водород и/или диоксид углерода получен из возобновляемых источников, таких как электролиз воды для извлечения водорода и извлечение CO2 из отходящих газов, таких как газ горения или газ из органических отходов.- 5 041339 mes-gas is formed essentially from hydrogen and carbon dioxide, especially when the hydrogen and/or carbon dioxide is obtained from renewable sources, such as the electrolysis of water to extract hydrogen and the extraction of CO2 from off-gases, such as combustion gas or gas from organic waste.

B. Модифицированный синтез метанола, в котором катализатор также содержит свободный оксид алюминия с площадью поверхности 50-300 м2 г-1, либо другой кислый катализатор, так что продукт синтеза получается относительно богатым диметиловым эфиром. Температуры, давления и пространственные скорости аналогичны используемым в синтезе метанола, но синтез-газ может содержать водород и монооксид углерода в мольном соотношении менее 2.B. Modified methanol synthesis, in which the catalyst also contains free alumina with a surface area of 50-300 m2 g -1 or other acidic catalyst, so that the synthesis product is relatively rich in dimethyl ether. Temperatures, pressures and space velocities are similar to those used in the synthesis of methanol, but the synthesis gas may contain hydrogen and carbon monoxide in a molar ratio of less than 2.

С. Реакция низкотемпературной конверсии водяного газа, в которой газ, содержащий монооксид углерода (предпочтительно в количестве менее 4 об./об.% в расчете на сухой газ) и пар (в котором мольное соотношение пара к общему сухому газу, как правило, находится в диапазоне от 0,3 до 1,5), пропускают над катализатором в адиабатическом неподвижном слое при выходной температуре газа в диапазоне от 200 до 300°C при давлении в диапазоне 15-50 бар абс. Обычно входящий газ представляет собой продукт высокотемпературной конверсии, где содержание монооксида углерода было снижено в реакции над катализатором высокотемпературной конверсии, таким как железный катализатор или цинкалюминатный катализатор, при выходной температуре газа в диапазоне от 400 до 500°C, с последующим охлаждением за счет косвенного теплообмена. Содержание монооксида углерода на выходе со стадии низкотемпературной конверсии обычно находится в диапазоне от 0,1 до 1,0%, особенно ниже 0,5 об./об.% в расчете на сухой газ.C. A low temperature water gas shift reaction in which a gas containing carbon monoxide (preferably less than 4% v/v dry gas) and steam (in which the molar ratio of steam to total dry gas is typically in the range from 0.3 to 1.5), is passed over the catalyst in an adiabatic fixed bed at an outlet gas temperature in the range from 200 to 300°C at a pressure in the range of 15-50 bar abs. Typically, the inlet gas is a high temperature shift product where the carbon monoxide content has been reduced by reaction over a high temperature shift catalyst such as an iron catalyst or a zinc aluminate catalyst at an exit gas temperature in the range of 400 to 500°C, followed by cooling by indirect heat exchange. . The content of carbon monoxide at the exit from the stage of low temperature shift is usually in the range from 0.1 to 1.0%, especially below 0.5 vol./vol.% in terms of dry gas.

D. Среднетемпературная конверсия, в которой газ, содержащий монооксид углерода и пар, подают при давлении в диапазоне 15-50 бар абс. на катализатор при входной температуре газа, как правило, в диапазоне от 200 до 240°C, хотя входная температура может доходить до 280°C, а выходная температура, как правило, составляет до 300°C, но может доходить до 360°C. Эти условия более жесткие, чем в процессе B, так что ожидается, что использование нового катализатора в данном случае окажется особенно предпочтительным.D. Medium temperature shift, in which a gas containing carbon monoxide and steam is supplied at a pressure in the range of 15-50 bar abs. onto the catalyst at an inlet gas temperature typically in the range of 200 to 240°C, although the inlet temperature may be up to 280°C and the outlet temperature is typically up to 300°C, but may be up to 360°C. These conditions are more stringent than in process B, so it is expected that the use of a new catalyst in this case will be particularly advantageous.

E. Низко-среднетемпературная конверсия с теплообменом, в которой реакция в каталитическом слое протекает в контакте с поверхностями теплообмена. Стандартным охладителем является вода при таком давлении, что происходит частичное или полное кипение. Соответствующее давление составляет от 15 до 50 бар абс, а образующийся пар можно использовать, например, для привода турбины или для подачи технологического пара в сам процесс конверсии, или на предыдущую стадию, где генерируется входной газ для процесса конверсии. Вода может находиться в трубках, окруженных катализатором, или наоборот.E. Low-medium temperature heat transfer reforming in which the reaction in the catalyst bed proceeds in contact with heat transfer surfaces. The standard coolant is water at such a pressure that partial or complete boiling occurs. The corresponding pressure is between 15 and 50 bar abs, and the resulting steam can be used, for example, to drive a turbine, or to supply process steam to the reforming process itself, or to an upstream stage where the feed gas for the reforming process is generated. The water may be in tubes surrounded by a catalyst, or vice versa.

F. Риформинг метанола, в котором поток газообразного метанола объединяют с паром и/или диоксидом углерода и проводят реакцию, как правило, при температурах в диапазоне от 250 до 360°C и типичных давлениях в диапазоне от 10 до 30 бар абс., над катализатором для получения газовой смеси, содержащей водород и оксиды углерода. Водород можно извлечь из газовой смеси с использованием стандартных способов разделения, таких как короткоцикловая адсорбция или водород-проницаемые мембраны.F. Methanol reforming, in which a methanol gas stream is combined with steam and/or carbon dioxide and reacted, typically at temperatures in the range of 250 to 360° C. and typical pressures in the range of 10 to 30 bar abs., over a catalyst to obtain a gas mixture containing hydrogen and carbon oxides. Hydrogen can be recovered from the gas mixture using standard separation methods such as pressure swing adsorption or hydrogen permeable membranes.

Настоящее изобретение особенно подходит для получения катализаторов синтеза метанола.The present invention is particularly suitable for the production of methanol synthesis catalysts.

Настоящее изобретение будет дополнительно описано со ссылкой на приведенные ниже примеры.The present invention will be further described with reference to the following examples.

В примерах, если не указано иное, катализаторы готовили в количествах масштаба 4-7 л путем одновременного добавления смешанного раствора нитратов металлов, раствора осадителя на основе щелочного металла и водной дисперсии алюмоксидного золя в перемешиваемый сосуд для осаждения объемом 1 л при температуре от 65 до 70°C. Состаривание суспензии совместного осадка проводили в отдельном перемешиваемом сосуде в течение до 2 ч, также при температуре от 65 до 70°C. Оксид кремния в катализатор добавляли различными способами на разных стадиях процесса получения. Состаренные суспензии осадков фильтровали и промывали деминерализованной водой. Сушку и прокаливание промытого осадка проводили, если не указано иное, при температурах 110°C и 300-300°C соответственно. Полученные порошки компактифицировали в формованные элементы, которые затем размалывали в частицы крошки, пригодные для тестирования.In the examples, unless otherwise indicated, the catalysts were prepared on a scale of 4-7 liters by simultaneously adding a mixed solution of metal nitrates, an alkali metal precipitant solution, and an aqueous dispersion of alumina sol to a 1-liter stirred precipitation vessel at a temperature of 65 to 70 °C The aging of the co-precipitate slurry was carried out in a separate stirred vessel for up to 2 hours, also at a temperature of 65 to 70°C. Silica was added to the catalyst in various ways at different stages of the production process. The aged sediment suspensions were filtered and washed with demineralized water. Drying and calcination of the washed precipitate was carried out, unless otherwise indicated, at temperatures of 110°C and 300-300°C, respectively. The resulting powders were compacted into molded elements, which were then ground into crumb particles suitable for testing.

Использованные золи были водными. Золи имели следующие свойства.________The sols used were aqueous. The sols had the following properties.________

Алюмоксидный золь Alumina Sol Модифицированный оксидом кремния алюмоксидный золь Silica Modified Alumina Sol Кремнийоксидный золь Silica sol Диспергированная фаза Dispersed phase Диспергируемый бемит Dispersible boehmite Диспергируемый Siмодифицированный бемит Dispersible Sim-modified boehmite Оксид кремния silicon oxide АЮОН (мас.%) AUOH (wt%) 82-92 82-92 76-86 76-86 - - S1O2 (мас.%) S1O2 (wt%) - - 3,4-3,8 3.4-3.8 20-21 20-21 Размер диспергированных частиц D50 (нм) Dispersed particle size D50 (nm) 5-50 5-50 <200 <200 10-20 10-20 pH золя sol pH 3,5-4 3.5-4 2-4 2-4 2-4 2-4

Площади поверхности меди определяли на крошке из размолотых гранул с использованием реакционной фронтальной хроматографии, как описано выше, на катализаторе после получения.Copper surface areas were determined on the crushed granules using reactive frontal chromatography as described above on the catalyst after preparation.

- 6 041339- 6 041339

Измерения размеров частиц проводили с использованием дисковой центрифуги.Particle size measurements were made using a disc centrifuge.

Содержание оксидов металлов определяли и приводили в условиях отсутствия потерь путем нагрева известной массы порошка катализатора после получения в тигле в предварительно нагретой печи при температуре 900°C в течение 2 ч на воздухе. Затем тигель охлаждали в закрытом и продуваемом эксикаторе и повторно взвешивали для определения потери массы. Термообработанные катализаторы анализировали на содержание в них металлов с использованием рентгеновской флуоресценции (WD-XRF) с использованием известных методов.The content of metal oxides was determined and adjusted under lossless conditions by heating a known mass of catalyst powder after preparation in a crucible in a preheated oven at 900° C. for 2 hours in air. The crucible was then cooled in a closed and ventilated desiccator and reweighed to determine the weight loss. Heat-treated catalysts were analyzed for their metal content using x-ray fluorescence (WD-XRF) using known methods.

Площади поверхности по результатам измерения методом БЭТ определяли на крошке из размолотых гранул, после высушивания, с использованием физической сорбции азота на анализаторе физической сорбции Micromeritics 2420 ASAP в соответствии со стандартным методом ASTM Method D 366303; стандартный тест на площадь поверхности. Азот использовали в качестве адсорбата, а измерения проводили при температуре жидкого азота (77K). Площадь сечения молекулы азота принимали равной 16,2 А2. Перед анализом образцы обезгаживали продувкой сухого газообразного азота в течение минимум 1 ч при оптимальной температуре. Получили пять пар данных относительное давление/объем для области относительного давления от 0,05 до 0,20 P/Po включительно. Время установления равновесия для каждой точки составляло 10 с.BET surface areas were determined on crushed granules, after drying, using nitrogen physical sorption on a Micromeritics 2420 ASAP physical sorption analyzer in accordance with ASTM Method D 366303; standard surface area test. Nitrogen was used as the adsorbate, and the measurements were carried out at liquid nitrogen temperature (77 K). The cross-sectional area of the nitrogen molecule was taken equal to 16.2 A 2 . Prior to analysis, the samples were degassed by purging with dry nitrogen gas for a minimum of 1 hour at the optimum temperature. Received five pairs of data relative pressure/volume for the area of relative pressure from 0.05 to 0.20 P/P o inclusive. The equilibrium time for each point was 10 s.

Пример 1.Example 1

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg:Si 4,4:1,7:1,0:0,2:0,04 и содержанием оксида меди 64,4 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди, цинка и магния, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения смеси алюмоксидного золя и кремнийоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 330°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 4.4:1.7:1.0:0.2:0.04 and a copper oxide content of 64.4 wt.% was obtained by co-precipitation of a mixed solution of metal nitrates, including copper, zinc and magnesium nitrates, potassium carbonate solution, while adding a mixture of alumina sol and silica sol to the precipitation vessel, at pH 6.3-6.8 and temperature in the range of 65-70°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 330°C for 6 h.

Пример 2.Example 2

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Si 5,1:1,9:1,0:0,04 и содержанием оксида меди 66,1 мас.% получали, как описано в примере 1, без нитрата магния, а также с прокаливанием на воздухе при температуре 300°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 5.1:1.9:1.0:0.04 and a copper oxide content of 66.1 wt.% was obtained as described in example 1, without magnesium nitrate, and also with calcination in air at a temperature of 300°C for 6 hours.

Пример 3.Example 3

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg:Si 4,5:1,7:1,0:0,2:0,006 и содержанием оксида меди 64,5 мас.% получали, как описано в примере 1, с прокаливанием на воздухе при температуре 305°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 4.5:1.7:1.0:0.2:0.006 and a copper oxide content of 64.5 wt.% was obtained as described in example 1, with calcination in air at 305°C for 6 hours.

Пример 4.Example 4

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg: Si 4,5:1,7:1,0:0,2:0,08 и содержанием оксида меди 64,2 мас.% получали, как описано в примере 1, с прокаливанием на воздухе при температуре 305°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 4.5:1.7:1.0:0.2:0.08 and a copper oxide content of 64.2 wt% was prepared as described in Example 1 , with calcination in air at 305°C for 6 hours.

Пример 5.Example 5

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn: Al: Mg: Si 6,7: 2,5: 1,0: 0,3: 0,11 и содержанием оксида меди 66,1 мас.% получали, как описано в примере 1, с прокаливанием на воздухе при температуре 305°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 6.7:2.5:1.0:0.3:0.11 and a copper oxide content of 66.1% by weight was prepared as described in Example 1 , with calcination in air at 305°C for 6 hours.

Пример 6.Example 6

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg:Si 3,3:1,2:1,0:0,1:0,06 и содержанием оксида меди 62,2 мас.% получали, как описано в примере 1, с прокаливанием на воздухе при температуре 305°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 3.3:1.2:1.0:0.1:0.06 and a copper oxide content of 62.2 wt.% was obtained as described in example 1 , with calcination in air at 305°C for 6 hours.

Пример 7.Example 7

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg:Si 5,4:2,0:1,0:0,2:0,04 и содержанием оксида меди 65,9 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди, цинка и магния, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения допированного оксидом кремния алюмоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 330°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 5.4:2.0:1.0:0.2:0.04 and a copper oxide content of 65.9 wt.% was obtained by co-precipitation of a mixed solution of metal nitrates, including copper, zinc and magnesium nitrates, potassium carbonate solution, while adding alumina sol doped with silicon oxide to the precipitation vessel, at pH 6.3-6.8 and temperature in the range of 65-70°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 330°C for 6 h.

Пример 8.Example 8

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al: Si 4,3:1,7:1,0:0,04 и содержанием оксида меди 64,6 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди и цинка и кремнийоксидный золь, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения алюмоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 300°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 4.3:1.7:1.0:0.04 and a copper oxide content of 64.6 wt.% was obtained by co-precipitation of a mixed solution of metal nitrates, including copper and zinc nitrates and silica sol, with a solution of potassium carbonate, while adding to the vessel for the deposition of alumina sol, at a pH of 6.3-6.8 and a temperature in the range of 65-70°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 300°C for 6 h.

Пример 9.Example 9

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Si 4,0:1,5:1,0:0,03 и содержанием оксида меди 64,4 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитра- 7 041339 ты меди и цинка, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения алюмоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. К полученному совместному осадку добавляли кремнийоксидный золь. Полученную смесь состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, сушили и прокаливали на воздухе при температуре 300°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 4.0:1.5:1.0:0.03 and a copper oxide content of 64.4 wt. copper and zinc, potassium carbonate solution, while adding alumina sol to the precipitation vessel, at pH 6.3-6.8 and temperature in the range of 65-70°C. Silica sol was added to the resulting coprecipitate. The resulting mixture was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 300°C for 6 h.

Пример 10.Example 10

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg:Si 4,4:1,7:1,0:0,2:0,04 и содержанием оксида меди 63,2 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди, цинка и магния, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения алюмоксидного золя, содержащего растворимый силикат калия, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 305°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 4.4:1.7:1.0:0.2:0.04 and a copper oxide content of 63.2 wt.% was obtained by co-precipitation of a mixed solution of metal nitrates, containing nitrates of copper, zinc and magnesium, with a solution of potassium carbonate, while adding alumina sol containing soluble potassium silicate to the precipitation vessel at pH 6.3-6.8 and temperature in the range of 65-70°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 305°C for 6 h.

Пример 11.Example 11.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Si 4,2:1,6:1,0:0,03 и содержанием оксида меди 64,4 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди и цинка, раствором, содержащим карбонат калия и силикат калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения алюмоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 300°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 4.2:1.6:1.0:0.03 and a copper oxide content of 64.4 wt.% was obtained by co-precipitation of a mixed solution of metal nitrates, including copper and zinc nitrates, a solution containing potassium carbonate and potassium silicate, while adding alumina sol to the precipitation vessel, at a pH of 6.3-6.8 and a temperature in the range of 65-70°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 300°C for 6 h.

Пример 12.Example 12.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg:Si 4,2:1,2:1,0:0,2:0,04 и содержанием оксида меди 67,8 мас% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди, цинка и магния, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения алюмоксидного золя и кремнийоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 6570°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 300°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Mg:Si molar ratio of 4.2:1.2:1.0:0.2:0.04 and a copper oxide content of 67.8 wt% was obtained by co-precipitation of a mixed solution of metal nitrates, including copper, zinc and magnesium nitrates, with a solution of potassium carbonate, while adding alumina sol and silica sol to the precipitation vessel, at a pH of 6.3-6.8 and a temperature in the range of 6570°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 300°C for 6 h.

Сравнительный пример 1.Comparative example 1.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu: Zn:Al:Si 3,8:2,2:1,0:0,04 и содержанием оксида меди 56,6 мас.% получали в соответствии с процедурой, описанной в примере 2 документа US 6048820. Смешанный раствор нитратов металлов, содержащий нитраты меди, цинка и алюминия, кремнийоксидный золь и раствор карбоната натрия одновременно добавляли при перемешивании к деминерализованной воде в сосуде для осаждения при комнатной температуре. Полученный осадок состаривали в течение 24 ч при комнатной температуре, фильтровали, промывали деминерализованной водой, сушили и прокаливали на воздухе при температуре 600°C в течение 2 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 3.8:2.2:1.0:0.04 and a copper oxide content of 56.6% by weight was prepared according to the procedure described in Example 2 of US Pat. No. 6,048,820. The mixed metal nitrate solution containing copper, zinc and aluminum nitrates, silica sol and sodium carbonate solution were simultaneously added with stirring to demineralized water in a precipitation vessel at room temperature. The resulting precipitate was aged for 24 h at room temperature, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at 600°C for 2 h.

Сравнительный пример 2.Comparative example 2.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Si 3,8:2,2:1,0:0,04 и содержанием оксида меди 56,6 мас.% получали, как описано в сравнительном примере 1, с прокаливанием при температуре 305°C в течение 6 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 3.8:2.2.2:1.0:0.04 and a copper oxide content of 56.6% by weight was prepared as described in Comparative Example 1 with calcination at a temperature 305°C for 6 hours

Сравнительный пример 3.Comparative example 3.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Si 3,3:1,5:1,0:0,01 и содержанием оксида меди 60,1 мас.% получали в соответствии с процедурой, описанной в примере 5 документа CN 101306369A. Раствор нитрата алюминия соосаждали раствором карбоната натрия и силиката натрия при pH 7,0-7,2 и температуре 80°C с получением осадка A. Этот материал не был стабильной коллоидной суспензией и оседал в течение нескольких часов. Анализ показал, что средний размер частиц D50 составлял 226 нм. Отдельно соосаждали раствор нитратов меди и цинка раствором карбоната натрия при pH 7,0-7,2 и температуре в диапазоне 65-70°C с получением осадка B. Осадок A добавляли к осадку В в объемном соотношении 1:7. Полученную смесь состаривали при температуре 70°C в течение 2 ч, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 340°C в течение 4 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 3.3:1.5:1.0:0.01 and a copper oxide content of 60.1% by weight was prepared according to the procedure described in Example 5 of CN 101306369A. . The aluminum nitrate solution was co-precipitated with a solution of sodium carbonate and sodium silicate at pH 7.0-7.2 and 80° C. to give precipitate A. This material was not a stable colloidal suspension and settled within a few hours. The analysis showed that the average particle size D50 was 226 nm. Separately, a solution of copper and zinc nitrates was co-precipitated with a solution of sodium carbonate at pH 7.0-7.2 and a temperature in the range of 65-70°C to obtain precipitate B. Precipitate A was added to precipitate B in a volume ratio of 1:7. The resulting mixture was aged at 70°C for 2 h, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at 340°C for 4 h.

Сравнительный пример 4.Comparative example 4.

Оксидный катализатор согласно описанию в документе US 4788175 с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Mg 4,4:1,6:1,0:0,2 и содержанием оксида меди 64,2 мас.% получали соосаждением смешанного раствора нитратов металлов, включающего нитраты меди, цинка и магния, раствором карбоната калия, с одновременным добавлением в сосуд для осаждения алюмоксидного золя, при pH 6,3-6,8 и температуре в диапазоне 65-70°C. Полученный осадок состаривали в течение до 2 ч при температуре 65-70°C, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 330°C в течение 6 ч.An oxide catalyst as described in US 4,788,175 with a Cu:Zn:Al:Mg molar ratio of 4.4:1.6:1.0:0.2 and a copper oxide content of 64.2% by weight was prepared by coprecipitation of a mixed solution of metal nitrates, including copper, zinc and magnesium nitrates, potassium carbonate solution, while adding alumina sol to the precipitation vessel, at pH 6.3-6.8 and temperature in the range of 65-70°C. The resulting precipitate was aged for up to 2 h at a temperature of 65–70°C, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at a temperature of 330°C for 6 h.

Сравнительный пример 5.Comparative example 5.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Al:Si 6,2:3,4:1,0:0,08 и содержанием оксида меди 59,5 мас.% получали в соответствии с процедурой, описанной в примере 2 документа US9314774.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Al:Si molar ratio of 6.2:3.4:1.0:0.08 and a copper oxide content of 59.5% by weight was prepared according to the procedure described in Example 2 of US9314774.

- 8 041339- 8 041339

Раствор карбоната натрия при перемешивании добавляли в смешанный раствор нитратов металлов, содержащий нитраты меди, цинка и алюминия, кремнийоксидный золь, при комнатной температуре. Полученный осадок состаривали при температуре 70°C в течение 2 ч, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 350°C в течение 2 ч.The sodium carbonate solution was added with stirring to a mixed metal nitrate solution containing copper, zinc and aluminum nitrates, silica sol, at room temperature. The resulting precipitate was aged at 70°C for 2 h, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at 350°C for 2 h.

Сравнительный пример 6.Comparative example 6.

Оксидный катализатор с мольным соотношением Cu:Zn:Zr:Al: Si 4,8:3,3:1,6:1,0:0,12 и содержанием оксида меди 42,5 мас.% получали в соответствии с процедурой, описанной в сравнительном примере 5 документа US 9314774. Смешанный раствор нитратов металлов, содержащий нитраты меди, цинка, алюминия и циркония, кремнийоксидный золь и раствор карбоната натрия одновременно добавляли при перемешивании к деминерализованной воде в сосуде для осаждения при комнатной температуре. Полученный осадок состаривали при температуре 70°C в течение 2 ч, фильтровали, промывали деминерализованной водой, высушивали и прокаливали на воздухе при температуре 400°C в течение 2 ч.An oxide catalyst with a Cu:Zn:Zr:Al:Si molar ratio of 4.8:3.3:1.6:1.0:0.12 and a copper oxide content of 42.5 wt.% was obtained in accordance with the procedure described in Comparative Example 5 of US 9314774. A mixed metal nitrate solution containing copper, zinc, aluminum and zirconium nitrates, silica sol and sodium carbonate solution were simultaneously added with stirring to demineralized water in a precipitation vessel at room temperature. The resulting precipitate was aged at 70°C for 2 h, filtered, washed with demineralized water, dried, and calcined in air at 400°C for 2 h.

Тестирование в микрореактореTesting in a microreactor

Образец каждого из катализаторов размололи и просеяли с отбором фракции с размером частиц 0,61,0 мм. В экспериментах использовали стандартный микрореактор. Измельченные образцы катализаторов полностью восстанавливали газовой смесью, содержащей 2 об./об.% водорода в азоте, при температуре 225°C. Затем над образцами катализаторов напускали технологическую смесь газов с составом 6 об./об.% CO, 6 об./об.% CO2, 9 об./об.% N2 и 79 об./об.% H2. Восстановленные образцы катализаторов находились под воздействием технологической смеси газов при 225°C, 40000 л/ч/кг, 50 бар изб. на момент начала работы. Через некоторое время образцы катализаторов переводили в условия деактивации при более 300°C для моделирования жестких рабочих условий и ускорения эффектов старения. На момент начала работы и после выдерживания катализатора в условиях деактивации проводили аналитическое сканирование потоков газов-продуктов. Аналитическое сканирование потоков проводили путем варьирования массовой скорости при 225°C, 50 бар изб. Для определения объемной концентрации выходящих из реактора газовых потоков использовали ИК-анализатор. Данные аналитического сканирования потоков использовали для расчета относительной активности тестируемого материала по сравнению с эталонным катализатором, в качестве которого в этих экспериментах использовали катализатор из сравнительного примера 1. Относительные активности рассчитывали из отношения расходов через каждый катализатор при постоянной конверсии относительно расхода через стандартный катализатор. Результаты представлены в нижеприведенной таблице. ____________________________A sample of each of the catalysts was ground and sieved to collect a fraction with a particle size of 0.61.0 mm. A standard microreactor was used in the experiments. The crushed catalyst samples were completely reduced with a gas mixture containing 2 vol./vol.% hydrogen in nitrogen at a temperature of 225°C. Then, over the samples of catalysts, a technological mixture of gases with a composition of 6 vol./vol.% CO, 6 vol./vol.% CO 2 , 9 vol./vol.% N 2 and 79 vol./vol.% H 2 was passed over. Recovered catalyst samples were exposed to a process gas mixture at 225°C, 40,000 l/h/kg, 50 barg. at the start of work. After some time, the samples of the catalysts were transferred to deactivation conditions at more than 300°C to simulate severe operating conditions and accelerate the effects of aging. At the start of work and after keeping the catalyst under deactivation conditions, analytical scanning of product gas flows was performed. Analytical flow scans were performed by varying the mass velocity at 225°C, 50 barg. An IR analyzer was used to determine the volumetric concentration of gas flows leaving the reactor. Analytical flow scan data was used to calculate the relative activity of the test material compared to the reference catalyst, which in these experiments used the catalyst of Comparative Example 1. Relative activities were calculated from the ratio of the flow rates through each catalyst at constant conversion relative to the flow rate through the standard catalyst. The results are presented in the table below. ____________________________

Образец Sample Источник А1 Source A1 Площадь поверхности (метод БЭТ) (м2/г)Surface area (BET method) (m 2 /g) Содержание СиО (мас.%) CuO content (wt%) Площадь поверхности Си (м2/г катализатора)Surface area Cu (m 2 /g catalyst) Атомное соотношение Si: Al Atomic ratio Si:Al Активность относительно ср. пр. 1 через 16 ч Activity relative to avg. pr. 1 in 16 hours Активность относительно ср. пр. 1 через 340 ч Activity relative to avg. pr. 1 after 340 h Пример 1 Example 1 золь sol 119,4 119.4 64,4 64.4 52,8 52.8 0,04 0.04 1,60 1.60 1,46 1.46 Пример 2 Example 2 золь sol 121,3 121.3 66,1 66.1 42,7 42.7 0,04 0.04 1,61 1.61 1,39 1.39 Пример 3 Example 3 золь sol 120,5 120.5 64,5 64.5 52,1 52.1 0,006 0.006 1,61 1.61 1,31 1.31 Пример 4 Example 4 золь sol 120,8 120.8 64,2 64.2 54,7 54.7 0,08 0.08 1,57 1.57 1,38 1.38 Пример 5 Example 5 золь sol 115,5 115.5 66,1 66.1 52,9 52.9 0,11 0.11 1,60 1.60 1,29 1.29 Пример 6 Example 6 золь sol 121,6 121.6 62,2 62.2 47,6 47.6 0,06 0.06 1,50 1.50 1,34 1.34 Пример 7 Example 7 золь sol 111,3 111.3 65,9 65.9 50,5 50.5 0,04 0.04 1,54 1.54 1,41 1.41 Пример 8 Example 8 золь sol 114,4 114.4 64,6 64.6 39,7 39.7 0,04 0.04 1,44 1.44 1,47 1.47 Пример 9 Example 9 золь sol 125,4 125.4 64,4 64.4 41,6 41.6 0,03 0.03 1,51 1.51 1,37 1.37 Пример 10 Example 10 золь sol 123,7 123.7 63,2 63.2 54,9 54.9 0,04 0.04 1,64 1.64 1,47 1.47 Пример 11 Example 11 золь sol 111,8 111.8 64,4 64.4 44,5 44.5 0,03 0.03 1,64 1.64 1,43 1.43 Пример 12 Example 12 золь sol 127,6 127.6 67,8 67.8 49,6 49.6 0,04 0.04 1,55 1.55 1,32 1.32 Сравнительный пример 1 Comparative Example 1 нитрат nitrate 98,9 98.9 56,6 56.6 30,1 30.1 0,04 0.04 1,00 1.00 1,00 1.00 Сравнительный пример 2 Comparative Example 2 нитрат nitrate 94,7 94.7 56,6 56.6 29,5 29.5 0,04 0.04 0,74 0.74 0,84 0.84 Сравнительный пример 3 Comparative Example 3 нитрат nitrate 103,9 103.9 60,1 60.1 33,1 33.1 0,01 0.01 1,16 1.16 0,95 0.95 Сравнительный пример 4 Comparative Example 4 золь sol 108,7 108.7 64,2 64.2 51,7 51.7 0 0 1,43 1.43 1,09 1.09 Сравнительный пример 5 Comparative Example 5 нитрат nitrate 41,9 41.9 59,5 59.5 6,1 6.1 0,08 0.08 0,29 0.29 0,28 0.28 Сравнительный пример 6 Comparative Example 6 нитрат nitrate 86,8 86.8 42,5 42.5 17,7 17.7 0,12 0.12 0,73 0.73 0,67 0.67

Сравнительный пример 4, полученный с использованием алюмоксидного золя способом, аналогичным примерам 1-11, но без оксида кремния, имеет высокую начальную активность, но худшую долговременную активность.Comparative Example 4, prepared using an alumina sol in a manner similar to Examples 1-11 but without silica, has a high initial activity but a poorer long-term activity.

Продукты на основе нитрата алюминия в сравнительных примерах 1, 5 и 6 имеют худшие началь-Aluminum nitrate based products in Comparative Examples 1, 5 and 6 have the worst initial

Claims (26)

ную и долговременную активности. Это положение дел сохраняется даже при изменении условий прокаливания для приведения их в соответствие с примером 1 (сравнительный пример 2).new and long-term activity. This state of affairs is maintained even when the calcination conditions are changed to match those of Example 1 (Comparative Example 2). В сравнительном примере 3, полученном раздельным соосаждением совместного осадка оксидов кремния-алюминия с использованием нитрата алюминия, также обеспечен катализатор с худшим сохранением активности.Comparative Example 3, obtained by separate co-precipitation of silica-alumina co-precipitation using aluminum nitrate, also provided a catalyst with worse activity retention. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Катализатор, пригодный для применения в реакциях конверсии оксида углерода, в виде формованных элементов из порошка оксидного катализатора, причем указанный катализатор включает от 30 до 70% по массе оксида меди в сочетании с оксидом цинка, оксидами алюминия и кремния, при атомном соотношении Si:Al в диапазоне от 0,005 до 0,15:1, с площадью поверхности по результатам измерения методом БЭТ >105 м2/г и площадью поверхности меди >37 м2/г катализатора.1. Catalyst suitable for use in carbon monoxide shift reactions, in the form of molded elements from powder oxide catalyst, and the specified catalyst includes from 30 to 70% by weight of copper oxide in combination with zinc oxide, oxides of aluminum and silicon, at an atomic ratio of Si :Al ranging from 0.005 to 0.15:1, with BET surface area >105 m 2 /g and copper surface area >37 m 2 /g catalyst. 2. Катализатор по п.1, который представляет собой катализатор синтеза метанола, включающий оксид меди в количестве в диапазоне от 50 до 70% по массе, предпочтительно от 60 до 70% по массе.2. The catalyst according to claim 1, which is a methanol synthesis catalyst comprising copper oxide in an amount in the range of 50 to 70% by weight, preferably 60 to 70% by weight. 3. Катализатор по п.2, в котором массовое соотношение CuO:ZnO находится в диапазоне от 2:1 до 3,5:1, предпочтительно в диапазоне от 2,5:1 до 2,75:1.3. The catalyst according to claim 2, wherein the weight ratio of CuO:ZnO is in the range of 2:1 to 3.5:1, preferably in the range of 2.5:1 to 2.75:1. 4. Катализатор по п.2 или 3, содержащий от 20 до 30% по массе оксида цинка.4. The catalyst according to claim 2 or 3, containing from 20 to 30% by weight of zinc oxide. 5. Катализатор по любому из пп.1-4, содержащий оксид алюминия в количестве в диапазоне от 5 до 20% по массе, предпочтительно от 5 до 15% по массе, более предпочтительно от 8 до 11% по массе.5. The catalyst according to any one of claims 1 to 4, containing alumina in an amount in the range of 5 to 20% by weight, preferably 5 to 15% by weight, more preferably 8 to 11% by weight. 6. Катализатор по любому из пп.1-5, имеющий площадь поверхности меди >40 м2/г катализатора, предпочтительно >45 м2/г катализатора, более предпочтительно >50 м2/г катализатора.6. The catalyst according to any one of claims 1 to 5, having a copper surface area of >40 m 2 /g of catalyst, preferably >45 m 2 /g of catalyst, more preferably >50 m 2 /g of catalyst. 7. Катализатор по любому из пп.1-6, дополнительно включающий одно или более промоторных соединений, выбранных из соединений Mg, Co, Mn, V, Ti, Zr или редкоземельных элементов, предпочтительно соединений магния, более предпочтительно оксида магния в количестве в диапазоне от 1 до 5% по массе.7. The catalyst according to any one of claims 1 to 6, further comprising one or more promoter compounds selected from compounds of Mg, Co, Mn, V, Ti, Zr or rare earth elements, preferably magnesium compounds, more preferably magnesium oxide in an amount in the range from 1 to 5% by weight. 8. Катализатор по любому из пп.1-7, причем количество оксида кремния в катализаторе находится в диапазоне от 0,05 до 1,50% по массе, предпочтительно от 0,2 до 1,20% по массе, более предпочтительно от 0,3 до 0,8% по массе.8. The catalyst according to any one of claims 1 to 7, wherein the amount of silica in the catalyst is in the range from 0.05 to 1.50% by weight, preferably from 0.2 to 1.20% by weight, more preferably from 0 .3 to 0.8% by weight. 9. Катализатор по любому из пп.1-8, в котором атомное соотношение Si:Al находится в диапазоне от 0,03 до 0,07 : 1.9. A catalyst according to any one of claims 1 to 8, wherein the Si:Al atomic ratio is in the range of 0.03 to 0.07:1. 10. Катализатор по любому из пп.1-9, в котором атомное соотношение Si:Cu находится в диапазоне от 0,001 до 0,018 : 1, предпочтительно от 0,004 до 0,017:1, более предпочтительно от 0,007 до 0,009:1.10. The catalyst according to any one of claims 1 to 9, wherein the Si:Cu atomic ratio is in the range of 0.001 to 0.018:1, preferably 0.004 to 0.017:1, more preferably 0.007 to 0.009:1. 11. Катализатор по любому из пп.1-10, причем площадь поверхности по результатам измерения методом БЭТ катализатора при определении с использованием физической сорбции азота составляет >107 м2/г, предпочтительно >109 м2/г, более предпочтительно >110 м2/г, а наиболее предпочтительно >115 м2/г.11. The catalyst according to any one of claims 1 to 10, wherein the BET surface area of the catalyst when determined using nitrogen physisorption is >107 m 2 /g, preferably >109 m 2 /g, more preferably >110 m 2 /g, and most preferably >115 m 2 /g. 12. Способ получения катализатора по п.1, включающий следующие стадии: (i) формирование в водной среде гомогенной смеси, включающей совместный осадок соединений меди и цинка с оксидами алюминия и кремния, причем оксид алюминия представлен алюмоксидным золем, (ii) извлечение, промывку и сушку гомогенной смеси с получением высушенной композиции и (iii) прокаливание и формование высушенной композиции с получением катализатора.12. A method for producing a catalyst according to claim 1, including the following stages: (i) formation of a homogeneous mixture in an aqueous medium, including a joint precipitate of copper and zinc compounds with aluminum and silicon oxides, moreover, aluminum oxide is represented by alumina sol, (ii) extraction, washing and drying the homogeneous mixture to obtain a dried composition; and (iii) calcining and shaping the dried composition to obtain a catalyst. 13. Способ по п.12, в котором совместный осадок получают путем смешивания кислого водного раствора, содержащего соединения меди и цинка, и комбинирования его с водным раствором щелочного осадителя в сосуде для осаждения.13. The method of claim 12 wherein the co-precipitate is obtained by mixing an acidic aqueous solution containing copper and zinc compounds and combining it with an aqueous solution of an alkaline precipitant in a precipitation vessel. 14. Способ по п.13, в котором соединения меди и цинка представляют собой нитраты, а щелочной осадитель включает карбонат щелочного металла, предпочтительно карбонат калия.14. Process according to claim 13, wherein the copper and zinc compounds are nitrates and the alkaline precipitant comprises an alkali metal carbonate, preferably potassium carbonate. 15. Способ по п.14, в котором осаждение проводят при температурах в диапазоне от 40 до 80°C, предпочтительно от 50 до 80°C, особенно от 60 до 80°C.15. The method according to claim 14, wherein the precipitation is carried out at temperatures in the range of 40 to 80°C, preferably 50 to 80°C, especially 60 to 80°C. 16. Способ по любому из пп.13-15, в котором совместный осадок состаривают в отдельном сосуде для состаривания при температуре в диапазоне от 10 до 80°C, предпочтительно в диапазоне от 40 до 80°C, более предпочтительно от 50 до 80°C, особенно от 60 до 80°C.16. The method according to any one of claims 13 to 15, wherein the co-sludge is aged in a separate aging vessel at a temperature in the range of 10 to 80°C, preferably in the range of 40 to 80°C, more preferably 50 to 80° C, especially between 60 and 80°C. 17. Способ по любому из пп.13-16, в котором алюмоксидный золь добавляют в сосуд для осаждения отдельно от кислого раствора металлов или раствора щелочного осадителя.17. The method according to any one of claims 13 to 16, wherein the alumina sol is added to the precipitation vessel separately from the acidic metal solution or the alkaline precipitant solution. 18. Способ по любому из пп.12-17, в котором алюмоксидный золь представляет собой дисперсию коллоидно диспергированного бемита со средним размером частиц D50 в диапазоне от 5 до 200 нм, предпочтительно от 5 до 100 нм, более предпочтительно 5-50 нм в диспергированном состоянии.18. The method according to any one of claims 12-17, wherein the alumina sol is a dispersion of colloidally dispersed boehmite with an average particle size D50 in the range of 5 to 200 nm, preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm in dispersed condition. 19. Способ по любому из пп.13-18, в котором оксид кремния в катализаторе получен из кремнийоксидного золя, включая модифицированный оксидом кремния алюмоксидный золь, и/или из водорастворимого соединения кремния, такого как силикат щелочного металла, или из органосиликата.19. The method according to any one of claims 13-18, wherein the silica in the catalyst is derived from a silica sol, including a silica-modified alumina sol, and/or from a water-soluble silicon compound such as an alkali metal silicate, or from an organosilicate. 20. Способ по п.19, в котором кремнийоксидный золь добавляют в кислый раствор металлов и/или алюмоксидный золь и/или добавляют в сосуд для осаждения и/или в сосуд для состаривания.20. The method according to claim 19, wherein the silica sol is added to the acid metal solution and/or the alumina sol and/or added to the precipitation vessel and/or the aging vessel. - 10 041339- 10 041339 21. Способ по п.19, в котором силикат щелочного металла добавляют в раствор щелочного осадителя и/или алюмоксидный золь, и/или в сосуд для осаждения, и/или в сосуд для состаривания.21. The method according to claim 19, wherein the alkali metal silicate is added to the alkaline precipitant solution and/or the alumina sol and/or to the precipitation vessel and/or to the aging vessel. 22. Способ по любому из пп. 12-21, в котором стадию сушки проводят при температуре в диапазоне22. The method according to any one of paragraphs. 12-21, wherein the drying step is carried out at a temperature in the range 90-150°С.90-150°C. 23. Способ по любому из пп. 12-22, в котором формованная композиция представляет собой цилиндрическую гранулу с диаметром в диапазоне от 2,5 до 10 мм, предпочтительно от 3 до 10 мм, и с аспектным отношением (длина/диаметр) в диапазоне от 0,5 до 2,0.23. The method according to any one of paragraphs. 12-22, wherein the shaped composition is a cylindrical pellet with a diameter in the range of 2.5 to 10 mm, preferably 3 to 10 mm, and an aspect ratio (length/diameter) in the range of 0.5 to 2.0 . 24. Способ по любому из пп. 12-23, в котором стадию прокаливания проводят при температуре в диапазоне от 275 до 450°С, предпочтительно от 275 до 400°С, более предпочтительно от 275 до 350°С.24. The method according to any one of paragraphs. 12-23, wherein the calcination step is carried out at a temperature in the range of 275 to 450°C, preferably 275 to 400°C, more preferably 275 to 350°C. 25. Способ конверсии оксидов углерода, который включает реакцию содержащего оксид углерода технологического газа, содержащего по меньшей мере один из монооксида углерода и диоксида углерода, дополнительно содержащего водород и/или водяной пар, в присутствии катализатора по любому из пп. 1-11 или с получением способом по любому из пп. 12-24.25. The method of conversion of carbon oxides, which includes the reaction containing carbon monoxide process gas containing at least one of carbon monoxide and carbon dioxide, additionally containing hydrogen and/or steam, in the presence of a catalyst according to any one of paragraphs. 1-11 or obtaining the method according to any one of paragraphs. 12-24. 26. Способ конверсии оксидов углерода по п.25, причем процесс выбран из синтеза метанола и реакции конверсии водяного газа.26. The process for shifting carbon oxides according to claim 25, wherein the process is selected from methanol synthesis and a water gas shift reaction. Ъ Евразийская патентная организация, ЕАПВKommersant Eurasian Patent Organization, EAPO Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2 --
EA202192055 2019-04-15 2020-03-16 CATALYSTS CONTAINING COPPER, ZINC OXIDE, ALUMINUM AND SILICON OXIDES EA041339B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1905293.5 2019-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041339B1 true EA041339B1 (en) 2022-10-12

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113557087B (en) Catalyst comprising copper, zinc oxide, alumina and silica
US6051163A (en) Catalyst for steam-reforming methanol
RU2491119C2 (en) Low-temperature blue gas conversion catalyst
AU2010261572B2 (en) Methanol synthesis process
AU2010261571B2 (en) Carbon oxides conversion processs
Chong et al. Hydrogen production via CO2 reforming of CH4 over low-cost Ni/SBA-15 from silica-rich palm oil fuel ash (POFA) waste
US20150105479A1 (en) Catalytically active body for the synthesis of dimethyl ether from synthesis gas
WO2018069759A1 (en) Copper/zinc/aluminium catalyst for the methanol synthesis prepared from a binary zinc-aluminium precursor solution
JPH08229399A (en) Stabilized copper oxide-zinc oxide catalyst containing co-catalyst and its preparation
US8901027B2 (en) Stable slurry bed fischer-tropsch catalyst with high surface area and activity
EA041339B1 (en) CATALYSTS CONTAINING COPPER, ZINC OXIDE, ALUMINUM AND SILICON OXIDES
WO2013054092A1 (en) Catalyst precursor
KR101657958B1 (en) Catalyst for synthesizing methanol, manufacturing method thereof and use thereof
US20230278015A1 (en) Method for making copper-containing catalysts
GB2599494A (en) Method for making copper-containing catalysts
US20230303392A1 (en) Hydrogen process
Mokhtar et al. Modification of surface and catalytic properties of Cu nanostructure catalysts used in methanol synthesis and steam reforming