一种合成气制甲醇用的催化剂的制作方法

本实用新型涉及一种催化剂，特别是一种合成气制甲醇用的催化剂。

背景技术：

广泛使用的合成气制甲醇用的催化剂主要有两大系列，一种是以氧化铜为主体的铜基催化剂(Cu/ZnO/Al2O3)，一种是以氧化锌为主体的锌基催化剂(ZnO/Cr2O3)。锌基催化剂具有机械强度好，耐热性能好，对毒物敏感性小的特点，但是，其操作的适宜温度较高，生产过程中能源浪费较大，逐渐被淘汰。而铜基催化剂刚好弥补了锌基催化剂操作适宜温度高的缺陷，相对的降低了合成的催化温度，节约了能源。

为了增加铜基催化剂的催化表面积与体积比，通常需要在催化剂上设置通孔，在不增加体积的情况下增大表面积。但是，发明人在对现目前工业合成气制甲醇的工艺研究后发现，目前的铜基催化剂的使用寿命非常短，通常只有7-10个月，仅为催化剂厂家设计使用寿命2-3年的1/3左右，而造成该问题的主要原因正是因为铜基催化剂本身对毒物敏感性强，易中毒以及结构强度较低的缺陷造成的，因为合成气中或多或少都会存在一些S、Cl、Fe等杂质毒物，而这些毒物容易与催化剂的表面发生反应并沉积，而孔道部分的沉积物极易造成孔道堵塞，减少催化剂比表面积，降低催化剂的催化效率，且减少了合成气的流动通道，以及高温高压下催化剂碎裂损坏降低了催化剂的使用寿命。因此，设计一种操作适宜温度较低，孔道不易堵塞，可保证催化剂层透气性且结构强度高的催化剂至关重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种合成气制甲醇用的催化剂。本实用新型具有操作适宜温度低，催化剂孔道不易堵塞，可保证催化剂层良好的透气性，结构强度高，不易碎裂的特点。

本实用新型的技术方案：一种合成气制甲醇用的催化剂，包括有锌基催化剂内核，锌基催化剂内核外包裹有一层铜基催化剂层，催化剂上设有贯穿锌基催化剂内核和铜基催化剂层的通孔。

前述的合成气制甲醇用的催化剂，所述锌基催化剂内核为圆柱体，包裹铜基催化剂层后催化剂的外径为5-9mm，铜基催化剂层的厚度为1-2mm，通孔沿催化剂的轴线设置，通孔的孔径为1-3mm。

前述的合成气制甲醇用的催化剂，所述锌基催化剂内核包裹铜基催化剂层后催化剂的外径为6mm，铜基催化剂层的厚度为1mm，通孔沿催化剂的轴线设置，通孔的孔径为2mm。

前述的合成气制甲醇用的催化剂，位于所述铜基催化剂层区域的通孔为喇叭口。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的催化剂外层为铜基催化剂，是主要与合成气接触的部分，起到催化的主要作用，因此，反应器可按照铜基催化剂的操作适宜条件来设置，保证了操作适宜温度较低的优点。

2、本实用新型的催化剂的内核为锌基催化剂内核，由于锌基催化剂具有毒物敏感性小的特点，因此，贯穿锌基催化剂内核的通孔上不易产生沉积物，通孔不易堵塞，保证了催化剂层的良好透气性，延长了催化剂的使用寿命。

3、本实用新型的催化剂的内核为锌基催化剂内核，由于锌基催化剂具有结构强度高的特点，合成过程中，催化剂不容易因高压造成碎裂，保证了催化剂的高结构强度，降低了损坏率，进一步延长了催化剂的使用寿命。

4、本实用新型通过将铜基催化剂层区域的通孔设置为喇叭口，喇叭口增加了铜基催化剂层上通孔的孔径，进一步避免了铜基催化剂层上的通孔产生沉积造成堵塞；并且，由于铜基催化剂层只是外层，内部的通孔的孔径没有增加，因此，对整个催化剂的孔壁的结构强度没有太大的影响，整个催化剂仍具有较高的结构强度。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型的剖视图。

附图标记说明：1-锌基催化剂内核，2-铜基催化剂层，3-通孔，4-喇叭口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例：

实施例：一种合成气制甲醇用的催化剂，如附图1-2所示，包括有锌基催化剂内核1，锌基催化剂内核1外包裹有一层铜基催化剂层2，催化剂上设有贯穿锌基催化剂内核1和铜基催化剂层2的通孔3。

位于外层的铜基催化剂层2作为主要的催化层，反应器内设置为铜基催化剂适宜的操作环境，而尽管内部的锌基催化剂内核1的适宜操作温度要更高一些，但是催化剂颗粒内部的温度也相较于外部的温度要高一些，因此，内部的锌基催化剂也更接近适宜操作温度，具有一定的催化作用。不过锌基催化剂内核1的主要作用还是保证催化剂的结构强度，避免高压下碎裂，同时，避免贯穿锌基催化剂内核1的通孔因毒物反应沉积造成的堵塞，保证催化剂颗粒的透气性。

优选地，所述锌基催化剂内核1为圆柱体，包裹铜基催化剂层2后催化剂的外径为5-9mm，铜基催化剂层2的厚度为1-2mm，通孔3沿催化剂的轴线设置，通孔3的孔径为1-3mm。

圆柱体的催化剂是目前常见的催化剂形状，5-9mm也是较为优选的尺寸比例，而铜基催化剂层2的厚度设置为1-2mm，有利于保证铜基催化剂能够满足使用，同时，保证内核具有足够的结构强度。

进一步优选地，所述锌基催化剂内核1包裹铜基催化剂层2后催化剂的外径为6mm，铜基催化剂层2的厚度为1mm，通孔3沿催化剂的轴线设置，通孔3的孔径为2mm。

优选地，位于所述铜基催化剂层2区域的通孔3为喇叭口4。喇叭口4的最大口径以大于通孔3的直径，但不大于锌基催化剂内核1的外径为原则，喇叭口4结构的设计不仅可以增加铜基催化剂层2区域内通孔的直径，降低堵塞的可能，同时，还具有聚流的作用，合成气更容易进入通孔3，提高透气性。