КАТАЛИЗАТОР СИНТЕЗА МЕТАНОЛА НА ОСНОВЕ МЕДИ, ЦИНКА И АЛЮМИНИЯ

1. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора, содержащий оксиды и карбонаты меди, цинка и алюминия, в котором медь и цинк вместе содержатся в большей молярной доле, чем алюминий, и
в котором стандартное отклонение локального молярного содержания Al, измеренное методом EDX (энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии), не превышает 50%.
2. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора, содержащий оксиды и карбонаты меди, цинка и алюминия, в котором медь и цинк вместе содержатся в большей молярной доле, чем алюминий, и
в котором восстановление этого материала предшественника в присутствии водорода приводит к материалу катализатора, в котором отдельные кристаллические частички меди частично включены в непрерывную фазу, содержащую оксиды и карбонаты по крайней мере цинка и алюминия, причем указанные кристаллические частички меди имеют постоянную решетки, равную 3,615 Å или более, предпочтительно от 3,615 до 3,621 Å.
3. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора по п. 1 или 2, в котором молярное отношение Cu и Zn составляет от 0,5/1 до менее 2,8/1, предпочтительно от 2/1 до 2,7/1, и содержание алюминия составляет от 1 до 30 мольных %, предпочтительно от 10 до 20 мольных %, относительно всех составляющих металлов.
4. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора по п. 1 или 2, в котором стандартное отклонение локального молярного содержания Zn, измеренное методом EDX, не превышает 40% и/или стандартное отклонение локального молярного содержания Cu, измеренное методом EDX, не превышает 25%.
5. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора по п. 1 или 2, в котором степень кристалличности, измеренная методом HRTEM (просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения) составляет менее 10%.
2
6. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора по п. 1 или 2, в котором содержание карбоната, выраженное в CO и измеренное методом TGA (термогравиметрического анализа), составляет 5 весовых % или более, предпочтительно 10 весовых % или более.
7. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора по п. 1 или 2, который удовлетворяет по крайней мере одному из двух нижеследующих условий:
2
2
(i) поверхность по БЭТ, измеренная с N при 77К, составляет 90 м/г или более,
2
2
предпочтительно 100 м/г или более, более предпочтительно 110 м/г или более, и
(ii) он имеет поры с распределением размеров, измеренных методом BJH, в котором поры, имеющие радиусы от 1 до 10 нм, соответствуют от 45 до 90% общей пористости, и поры, имеющие радиусы более 10 и до 100 нм соответствуют от 55 до 10% общей пористости.
8. Cu/Zn/Al материал предшественника катализатора по п. 1, имеющий максимальную скорость восстановления (TPR, термопрограммируемое восстановление) при температуре 180°C или выше, предпочтительно от 184 до 190°C.
9. Cu/Zn/Al материал катализатора, содержащий отдельные кристаллические частицы меди, частично включенные в непрерывную фазу, содержащую оксиды и карбонаты по крайней мере Zn и Al,
где в указанном материале катализатора медь и цинк вместе содержатся в большей молярной доле, чем алюминий и предпочтительно молярное отношение Cu и Zn составляет от 0,5/1 до менее 2,8/1, и содержание алюминия составляет от 1 до 30 мольных %, относительно всех составляющих металлов и
в котором постоянная решетки кристаллических частиц меди составляет 3,615 Å или более, предпочтительно от 3,615 до 3,621 Å, и указанный материал катализатора предпочтительно может быть получен путем восстановления материала предшественника катализатора по любому из пп. 1-8 в присутствии водорода.
10. Cu/Zn/Al материал катализатора по п. 9, в котором по крайней мере 75% всех частиц меди имеют диаметр в диапазоне от 3 до 11 нм, предпочтительно от 5 до 9 нм.
11. Cu/Zn/Al материал катализатора по п. 9 или 10, для которого выполнено по крайней мере одно из нижеследующих условий:
(1) стандартное отклонение локального содержания Al, измеренное методом EDX, составляет не более 50%,
(2) стандартное отклонение локального содержания Zn, измеренное методом EDX, составляет не более 40%,
(3) стандартное отклонение локального содержания Сu, измеренное методом EDX, составляет не более 25%.
12. Способ производства материала предшественника катализатора по любому из пунктов 1-8, включающий в себя стадии
(a) приготовления первого водного раствора, содержащего по крайней мере одну водорастворимую соль меди и по крайней мере одну водорастворимую соль цинка,
(b) приготовление второго раствора, содержащего по крайней мере одну водорастворимую основную соль алюминия, и по крайней мере один щелочной
осаждающий агент, содержащий карбонат,
(c) смешивание первого и второго растворов с образованием нерастворимого твердого материала,
(d) выделение нерастворимого твердого материала и
(e) высушивание выделенного твердого материала и
(f) прокаливание высушенного твердого материала при температуре, не превышающей 450°C, с получением материала предшественника катализатора.
13. Способ по п. 12, в котором сушку производят путем непрерывной сушки распылением, предпочтительно при температуре от 80°C до 220°C.
14. Способ по п. 12 или 13, в котором стадии (c), (d) и (e) проводят в непрерывном процессе.
15. Способ по п. 12 или 13, в котором промежуток времени между образованием нерастворимого твердого материала на стадии (c) и выделением нерастворимого твердого материала на стадии (d) составляет менее 60 минут, предпочтительно менее 30 минут.
16. Катализатор, содержащий материал катализатора по любому из пп. 9-11.
17. Способ производства метанола, включающий в себя стадию приведения в контакт газовой смеси, содержащей водород, монооксид углерода и диоксид углерода, с катализатором по п. 16.