加氢与脱氢
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反应器必须采用特殊钢材 以防H2和CO的腐蚀。
② 空速 对铜基催化剂而言， 适宜的空速一般为10000 h-1 ③ 原料气组成 合成甲醇原料气H2∶CO的理论比是2∶1 通常采用H2过量 = 2.2~3.0 ∶ 1
抑制副产物的生成 有利于反应热的移出 提高CO的转化率，避免CO与Fe反应生成羰基铁
(2) 骨架催化剂 又称 Raney-Ni（雷尼镍催化剂）
Ni(40~50%) - Al (合金) + NaOH + H2O→ R-Ni + NaAlO2 + 3/2H2↑
制得多孔、高比表面的催化剂。 常用的有骨架镍和骨架钴催化剂，
R-Ni 催化剂的保存
它们的催化活性很高，在空气中会自燃， 一般须保存在溶剂中
例如：苯液相加氢制环己烷：
乙醇、甲醇作溶剂，几乎不反应； 而用环己烷作溶剂， 反应速度可达103 mlH2/min (采用Co-Cr2O3催化剂，反应温度80℃)
4.3.1.3 加氢反应催化剂
一般对催化剂的要求： (1) 使反应有足够的速度 (2) 有良好的选择性 (3) 催化反应条件尽可能温和 (4) 催化剂寿命要长 (5) 价格便宜
如H2、CO、CO2、 二甲醚、乙醛、甲酸甲酯、丙酮等；
-24.9 ℃ 20.2℃ 32 ℃
56.5 ℃
另一类杂质是难挥发的重组分， 如乙醇、高级醇、水分和羰基铁（103 ℃ ）等。 通过双塔精馏方法，可制得不同纯度的甲醇产品
放空 放空
1 6
7
新鲜
2
CO和H2
NaOH
5
8
3
4 循环气 1-冷激式绝热反应器 2-加热炉 3-压缩 机 4-循环气体压缩机 5-换热器 6-气液分离器 7-闪蒸罐 8-粗甲醇贮槽
1 级气液相反应： 压力升高——有利氢气在反应液中的溶解 保证在反应温度下反应物为液相
3. 用量比的影响 氢气过量，可以提高平衡转化率，有利于移
走反应热；但氢气过量太多，降低设备的生产 能力，加大氢气循环量，多消耗冷量和动力
一般 H2 : 反应物 = 6~9 : 1
4. 溶剂的影响（气液相反应） 溶剂可溶解反应物、作稀释剂、带走反应热 溶剂对加氢的影响应通过实验选择
（异丙醇）
RCOOH + 2H2→ R-CH2OH + H2O
（羧酸）
（伯醇）
2. 加氢精制有机原料或产品
如精制乙烯、丙烯、裂解汽油等
脱炔：C2H2 + H2
C2H4
脱 S、Cl、N、O 等有害物质：
S、 Cl、 N、 O + H2
H2S、HCl、NH3、H2O
脱CO：
CO + 3H2
CH4 + H2O
（4）低压法合成甲醇工艺流程
强放热反应，移出热量就成为反应器设计考 虑的重要因素之一 反应器: （1）冷激式绝热反应器（P46 图3-16）
特点： * 用冷原料气与热反应物料混合
以降低反应气体的温度； * 调节原料气的温度和流量
来控制反应温度。
冷
冷 原
激料
式气
绝
热
反
应
器
原料气 T1
床 层 高 度
在高温高压下，H原子能侵入钢的晶 格中，与钢中的C原子化合生成CH4， 气态的CH4要往外扩散，在晶格中产生 应力，留下气孔，钢结构发生变形变脆， 此现象称为氢蚀，也叫氢脆。
随着反应温度的升高，反应设备所能 承受的压力大大下降。
不同的温度下，碳钢能承受的压力
温 度 ℃100 300 500 压 力 M p 50 15 3
(6) 氢气在加氢反应中又是稀释剂， 氢气过量有利于提高平衡转化率 和移走反应热
反应温度 230～270℃ 反应压力 5～10MPa
KN
240
T=200℃
200
T=300℃
160
120
80
40
T=400℃
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 压 力 Mpa
合成甲醇的平衡常数
常见的反应条件
压力（MPa） 温度（℃） 空速（h-1） 催化剂
高压法 中压法 低压法
T℃
0
100
200
300
Kp 6.7×105 12.92 0.019 0.0002 在热力学上是不利的，高温时平衡常数很小，
转化率很低；低温下反应速度太慢，几乎不反
应。为了提高平衡转化率，
反应必须在高温高压下进行
对于平衡常数比较小的可逆加氢反应， 反应温度既影响化学平衡又影响反应速度， 且效果相反。因此，存在最佳的反应温度， 这一温度所对应的反应速度为最快。
20-30 10-17 5-10
325 ~ 400 230 ~ 270 230 ~ 270
2万~4万 ZnO-Cr2O3 1万~2万 CuO-ZnO-
Cr2O3 1万~2万 CuO-ZnO
* 在高温高压下，加氢反应存在氢蚀现象； * 在150℃下CO与钢铁还发生反应生成Fe(CO)5
破坏反应器及影响催化剂性能
缺点是对硫化物、氯化物及铁很敏感， 因此要求合成气中硫化物的浓度＜0.1μL/L 装置除锈
铜基催化剂在使用前必须进行还原活化， 使CuO转变成金属铜或低价铜才有活性
目前，工业上合成甲醇几乎全部采用 一氧化碳低压催化加氢的方法。
（3）工艺条件
① 温度和压力
在同一温度下，压力越大 KN 值越大 在同一压力下，温度越高 KN 值越小 低温高压对合成甲醇有利 高温度下，必须采用高压，才有足够大的KN值 降低反应温度，所需压力就可相应降低
(6) 烃类裂解副产氢气 乙烯、丁二烯环化副产氢气， Fra bibliotek重整副产氢气。
4.3.1.2 加氢反应的一般规律
1. 温度的影响
由热力学方法推导：
δln (
Kp
δT
p
=)
ΔH 0 RT2
加氢反应为放热反应，△H0＜0，温度上升，
Kp下降, 在温度小于100℃时，绝大多数加氢反应 的平衡常数都非常大，可看作不可逆反应。
加氢催化剂主要为第八族过渡金属元素 (1) 金属催化剂：
如Ni、Pd、Pt 等过渡金属元素 特点： 活性高 反应条件温和 缺点： 易中毒 毒物： 含卤素、S、As、N等的化合物
金属催化剂中毒机理： 有毒化合物（H2S、CO）的电子构
型中有孤电子对，而过渡金属原子存 在d-带空位，孤电子对填入d-带空位即 毒物占据金属催化剂的活性中心— 催化剂失活
物和氢气逐渐增多，平衡不利于脱氢
减压有利
减压方法—不抽真空，加入适量 水蒸汽降低烃分压
(5) 脱氢反应受到化学平衡的限制， 转化率不可能很高 要使平衡向有利于脱氢方向进行 可以采取将生成的氢气除去的办法
——氧化脱氢
氧是氢“接受体”；放出大量反应热可补充热量 消耗氢接受体有： O2（空气）、卤素和含硫、氮化合物等 这类反应称之为氧化脱氢反应
脱除甲醇-烷烃共沸物 放空
放空
萃取水
来自8
9
粗甲醇
回收 甲醇 10
精甲醇 杂醇油
重组分
9-脱轻组分塔； 10-甲醇精馏塔； 11-气液分离器
放空
放空
放空
放空
1
6
冷凝水
11
11
7
回收
9
甲醇 10
精甲醇
新鲜
2
CO和H2
NaOH
杂醇油
5
8
3
4 循环气
重组分
图4-32 低压法合成甲醇工艺流程图
1-冷激式绝热反应器 2-加热炉 3-压缩机 4-循环气体压缩机 5-换热器 6-气液分离器 7-闪蒸罐 8-粗甲醇贮槽 9-脱轻组分塔 10-甲醇精馏塔 11-气液分离器
下进行。
(2) 常温 Kp很大，但随着温度的提高， Kp值较快下降
C6H6 + 3H2 → C6H12
T℃
127
227
Kp
7×107 1.86×102
综合考察Kp和 R 两个因素，即温度不能 太低或太高，可选择在127~227℃之间
(3) 常温 Kp不大，随着温度的提高， Kp 急速下降。
CO + 2H2 → CH3OH
特点：活性高，选择性好，反应条件温和， 适用于液相反应
缺点：贵金属价格昂贵，回收困难， 成本高，产物与催化剂分离不易
4.3.1.4 一氧化碳加氢合成甲醇
甲醇的用途
可生产甲醛、醋酸、乙醇、碳酸二甲酯 掺入汽油制成甲醇汽油，提高汽油辛烷值
（1）反应原理 ~ 可逆放热 △H=-90.8KJ/mol
主反应: CO + 2H2
H
230
产物气 T2
270 T ℃
（2）列管等温式反应器
列管等温式反应器（P139* 图4-22*） 特点：管间冷却介质移走反应热，
水的潜热＞显热 常用热水作为冷却介质 热水气化成同温度的蒸汽排出，通过调节 该蒸汽的压力控制反应温度
混合气
列 管 式 反 应 器
反应气
副产水蒸气 PC
汽水分离器
热水
甲烷化反应，一般氢气中含有少量的CO时
适用此法。
当有大量CO存在时，采用：
CO + H2O→CO2 + H2 CO2 + 2NaOH→Na2CO3 + H2O 以免耗费大量的氢
4.3.1.1 氢气的性质和来源
1. 氢气的性质 * 氢气的爆炸极限: 与空气混合：4.10—74.20% 与氧气混合：4.65—73.90% * 氢蚀现象: Fe3C + 2H2 → Fe + CH4
大于100℃时 可分成三种情况
加氢反应划分成三种情况：
(1) 在高温下Kp值也很大，完全不可逆反应
C2H2 + H2 →C2H4
T℃ 127
227
427
Kp 7.63×1016
1.65×1012
6.5×106
虽然随着温度的上升，Kp有所下降，但绝对
值仍然很大，反应完全能进行到底。提高温度
有利于加快反应速度，这类反应可以在较高温度
加氢与脱氢
4.3.1 加氢反应
催化加氢的目的
1. 合成有机化工产品。 催化加氢反应生产各种有机化工产品
+ 3H2
OH
OH
+ 3H2
CO + H2 → CH3OH 费-托反应： nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH2O
(CH3)2C=O + H2→ (CH3)2CH-OH
（丙酮）
4.3.2 脱氢反应
4.3.2.1 脱氢反应的一般规律
加氢反应与脱氢反应比较
(1) 脱氢反应是加氢反应的逆反应； (2) 加氢反应放热，低温有利，T↑→KP↓
脱氢反应吸热，高温有利，T↑→KP↑
(3) 加氢反应是分子数减少的反应， P↑→KN↑ 加压有利 加压方法—压缩机加压
(4) 脱氢反应是分子数增加的反应， P↑→KN↓, 随着脱氢反应的进行生成
氯碱工业中为制取氯气通过电解NaCl水溶液而副产氢气
(3) 水蒸气转化法（甲烷化反应） CH4 + H2O → 3H2 + CO 以天然气为原料的大型化工厂
(4) 部分氧化法 2CH4 + O2 → 2H2 + 2CO
该法系非催化反应, 反应温度为1400-1500℃
(5) 水煤气化法 C + H2O → H2 + CO 以煤(焦炭)为原料的合成氨厂制氢气
(3) 金属氧化物催化剂 CuO-CrO、FeO-MoO、CoO-MoO
活性相对较差，反应温度和压力要求高， 但抗毒性和耐高温性都较强。 (4) 金属硫化物催化剂
WS2、Co-Mo-S 特点：耐硫性好，主要用于脱除硫化物的 加氢精制 缺点：活性较低，所需反应温度比较高
(5) 金属络合物催化剂 Ru(钌)、Rh(铑)、Pd(钯) 等贵金属的 络合物
图4-31 可逆放热反应最佳温度分布曲线
2. 压力的影响
加氢是分子数减少的反应，Kp仅是温度的 函数，升高压力有利于提高平衡产率。
加氢反应多数为 0~1 级反应，有的是分数级 0 级反应: 压力对反应无影响；
1 级气固相反应: 压力升高—反应物吸附力 增加，有利反应进行； 但某些产物的吸附力太强，高压反而使产物 脱附困难；
（4）低压法合成甲醇流程
P161 图4-32 低压法合成甲醇工艺流程图
采用三段冷激式绝热反应器 单程转化率只有10%～15%， 大量未反应的CO和H2必须循环利用 原料气中的主要组份是 CO、H2和 CO2， 其中还有少量的惰性气体 N2、CH4
粗甲醇中含有两类杂质，
一类是溶于其中的气体和易挥发的轻组分，
承受压力能力下降的原因就是产生了氢 蚀现象。高温下，加氢反应器不能使用 碳钢，而应采用合金钢。
2. 氢气的来源 由含氢物质转化而得: H2O、CH4、C2H4 (1) 电解水 ： 将水电解成为氢气和氧气。
此法获得的氢气纯度高；耗电量大； 适用于量少、纯度高场合； (2) 电解食盐水 2NaCl + 2H2O 电解 H2 + Cl2 + 2NaOH
副反应: 2CO + 4H2 CO + 3H2
有40多种副产物生成
CH3OH
(CH3)2O + H2O CH4 + H2O
（2）催化剂
① 锌-铬系催化剂
高温高压
活性较低，需要较高的反应温度（380～400℃）， 由于高温下受平衡转化率的限制，
必须提高压力（30MPa）才能满足
② 铜基催化剂
低压法
活性组分是Cu和ZnO 特点是：活性高，反应温度低（230～270℃） 操作压力低（5～10MPa）
② 空速 对铜基催化剂而言， 适宜的空速一般为10000 h-1 ③ 原料气组成 合成甲醇原料气H2∶CO的理论比是2∶1 通常采用H2过量 = 2.2~3.0 ∶ 1
抑制副产物的生成 有利于反应热的移出 提高CO的转化率，避免CO与Fe反应生成羰基铁
(2) 骨架催化剂 又称 Raney-Ni（雷尼镍催化剂）
Ni(40~50%) - Al (合金) + NaOH + H2O→ R-Ni + NaAlO2 + 3/2H2↑
制得多孔、高比表面的催化剂。 常用的有骨架镍和骨架钴催化剂，
R-Ni 催化剂的保存
它们的催化活性很高，在空气中会自燃， 一般须保存在溶剂中
例如：苯液相加氢制环己烷：
乙醇、甲醇作溶剂，几乎不反应； 而用环己烷作溶剂， 反应速度可达103 mlH2/min (采用Co-Cr2O3催化剂，反应温度80℃)
4.3.1.3 加氢反应催化剂
一般对催化剂的要求： (1) 使反应有足够的速度 (2) 有良好的选择性 (3) 催化反应条件尽可能温和 (4) 催化剂寿命要长 (5) 价格便宜
如H2、CO、CO2、 二甲醚、乙醛、甲酸甲酯、丙酮等；
-24.9 ℃ 20.2℃ 32 ℃
56.5 ℃
另一类杂质是难挥发的重组分， 如乙醇、高级醇、水分和羰基铁（103 ℃ ）等。 通过双塔精馏方法，可制得不同纯度的甲醇产品
放空 放空
1 6
7
新鲜
2
CO和H2
NaOH
5
8
3
4 循环气 1-冷激式绝热反应器 2-加热炉 3-压缩 机 4-循环气体压缩机 5-换热器 6-气液分离器 7-闪蒸罐 8-粗甲醇贮槽
1 级气液相反应： 压力升高——有利氢气在反应液中的溶解 保证在反应温度下反应物为液相
3. 用量比的影响 氢气过量，可以提高平衡转化率，有利于移
走反应热；但氢气过量太多，降低设备的生产 能力，加大氢气循环量，多消耗冷量和动力
一般 H2 : 反应物 = 6~9 : 1
4. 溶剂的影响（气液相反应） 溶剂可溶解反应物、作稀释剂、带走反应热 溶剂对加氢的影响应通过实验选择
（异丙醇）
RCOOH + 2H2→ R-CH2OH + H2O
（羧酸）
（伯醇）
2. 加氢精制有机原料或产品
如精制乙烯、丙烯、裂解汽油等
脱炔：C2H2 + H2
C2H4
脱 S、Cl、N、O 等有害物质：
S、 Cl、 N、 O + H2
H2S、HCl、NH3、H2O
脱CO：
CO + 3H2
CH4 + H2O
（4）低压法合成甲醇工艺流程
强放热反应，移出热量就成为反应器设计考 虑的重要因素之一 反应器: （1）冷激式绝热反应器（P46 图3-16）
特点： * 用冷原料气与热反应物料混合
以降低反应气体的温度； * 调节原料气的温度和流量
来控制反应温度。
冷
冷 原
激料
式气
绝
热
反
应
器
原料气 T1
床 层 高 度
在高温高压下，H原子能侵入钢的晶 格中，与钢中的C原子化合生成CH4， 气态的CH4要往外扩散，在晶格中产生 应力，留下气孔，钢结构发生变形变脆， 此现象称为氢蚀，也叫氢脆。
随着反应温度的升高，反应设备所能 承受的压力大大下降。
不同的温度下，碳钢能承受的压力
温 度 ℃100 300 500 压 力 M p 50 15 3
(6) 氢气在加氢反应中又是稀释剂， 氢气过量有利于提高平衡转化率 和移走反应热
反应温度 230～270℃ 反应压力 5～10MPa
KN
240
T=200℃
200
T=300℃
160
120
80
40
T=400℃
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 压 力 Mpa
合成甲醇的平衡常数
常见的反应条件
压力（MPa） 温度（℃） 空速（h-1） 催化剂
高压法 中压法 低压法
T℃
0
100
200
300
Kp 6.7×105 12.92 0.019 0.0002 在热力学上是不利的，高温时平衡常数很小，
转化率很低；低温下反应速度太慢，几乎不反
应。为了提高平衡转化率，
反应必须在高温高压下进行
对于平衡常数比较小的可逆加氢反应， 反应温度既影响化学平衡又影响反应速度， 且效果相反。因此，存在最佳的反应温度， 这一温度所对应的反应速度为最快。
20-30 10-17 5-10
325 ~ 400 230 ~ 270 230 ~ 270
2万~4万 ZnO-Cr2O3 1万~2万 CuO-ZnO-
Cr2O3 1万~2万 CuO-ZnO
* 在高温高压下，加氢反应存在氢蚀现象； * 在150℃下CO与钢铁还发生反应生成Fe(CO)5
破坏反应器及影响催化剂性能
缺点是对硫化物、氯化物及铁很敏感， 因此要求合成气中硫化物的浓度＜0.1μL/L 装置除锈
铜基催化剂在使用前必须进行还原活化， 使CuO转变成金属铜或低价铜才有活性
目前，工业上合成甲醇几乎全部采用 一氧化碳低压催化加氢的方法。
（3）工艺条件
① 温度和压力
在同一温度下，压力越大 KN 值越大 在同一压力下，温度越高 KN 值越小 低温高压对合成甲醇有利 高温度下，必须采用高压，才有足够大的KN值 降低反应温度，所需压力就可相应降低
(6) 烃类裂解副产氢气 乙烯、丁二烯环化副产氢气， Fra bibliotek重整副产氢气。
4.3.1.2 加氢反应的一般规律
1. 温度的影响
由热力学方法推导：
δln (
Kp
δT
p
=)
ΔH 0 RT2
加氢反应为放热反应，△H0＜0，温度上升，
Kp下降, 在温度小于100℃时，绝大多数加氢反应 的平衡常数都非常大，可看作不可逆反应。
加氢催化剂主要为第八族过渡金属元素 (1) 金属催化剂：
如Ni、Pd、Pt 等过渡金属元素 特点： 活性高 反应条件温和 缺点： 易中毒 毒物： 含卤素、S、As、N等的化合物
金属催化剂中毒机理： 有毒化合物（H2S、CO）的电子构
型中有孤电子对，而过渡金属原子存 在d-带空位，孤电子对填入d-带空位即 毒物占据金属催化剂的活性中心— 催化剂失活
物和氢气逐渐增多，平衡不利于脱氢
减压有利
减压方法—不抽真空，加入适量 水蒸汽降低烃分压
(5) 脱氢反应受到化学平衡的限制， 转化率不可能很高 要使平衡向有利于脱氢方向进行 可以采取将生成的氢气除去的办法
——氧化脱氢
氧是氢“接受体”；放出大量反应热可补充热量 消耗氢接受体有： O2（空气）、卤素和含硫、氮化合物等 这类反应称之为氧化脱氢反应
脱除甲醇-烷烃共沸物 放空
放空
萃取水
来自8
9
粗甲醇
回收 甲醇 10
精甲醇 杂醇油
重组分
9-脱轻组分塔； 10-甲醇精馏塔； 11-气液分离器
放空
放空
放空
放空
1
6
冷凝水
11
11
7
回收
9
甲醇 10
精甲醇
新鲜
2
CO和H2
NaOH
杂醇油
5
8
3
4 循环气
重组分
图4-32 低压法合成甲醇工艺流程图
1-冷激式绝热反应器 2-加热炉 3-压缩机 4-循环气体压缩机 5-换热器 6-气液分离器 7-闪蒸罐 8-粗甲醇贮槽 9-脱轻组分塔 10-甲醇精馏塔 11-气液分离器
下进行。
(2) 常温 Kp很大，但随着温度的提高， Kp值较快下降
C6H6 + 3H2 → C6H12
T℃
127
227
Kp
7×107 1.86×102
综合考察Kp和 R 两个因素，即温度不能 太低或太高，可选择在127~227℃之间
(3) 常温 Kp不大，随着温度的提高， Kp 急速下降。
CO + 2H2 → CH3OH
特点：活性高，选择性好，反应条件温和， 适用于液相反应
缺点：贵金属价格昂贵，回收困难， 成本高，产物与催化剂分离不易
4.3.1.4 一氧化碳加氢合成甲醇
甲醇的用途
可生产甲醛、醋酸、乙醇、碳酸二甲酯 掺入汽油制成甲醇汽油，提高汽油辛烷值
（1）反应原理 ~ 可逆放热 △H=-90.8KJ/mol
主反应: CO + 2H2
H
230
产物气 T2
270 T ℃
（2）列管等温式反应器
列管等温式反应器（P139* 图4-22*） 特点：管间冷却介质移走反应热，
水的潜热＞显热 常用热水作为冷却介质 热水气化成同温度的蒸汽排出，通过调节 该蒸汽的压力控制反应温度
混合气
列 管 式 反 应 器
反应气
副产水蒸气 PC
汽水分离器
热水
甲烷化反应，一般氢气中含有少量的CO时
适用此法。
当有大量CO存在时，采用：
CO + H2O→CO2 + H2 CO2 + 2NaOH→Na2CO3 + H2O 以免耗费大量的氢
4.3.1.1 氢气的性质和来源
1. 氢气的性质 * 氢气的爆炸极限: 与空气混合：4.10—74.20% 与氧气混合：4.65—73.90% * 氢蚀现象: Fe3C + 2H2 → Fe + CH4
大于100℃时 可分成三种情况
加氢反应划分成三种情况：
(1) 在高温下Kp值也很大，完全不可逆反应
C2H2 + H2 →C2H4
T℃ 127
227
427
Kp 7.63×1016
1.65×1012
6.5×106
虽然随着温度的上升，Kp有所下降，但绝对
值仍然很大，反应完全能进行到底。提高温度
有利于加快反应速度，这类反应可以在较高温度
加氢与脱氢
4.3.1 加氢反应
催化加氢的目的
1. 合成有机化工产品。 催化加氢反应生产各种有机化工产品
+ 3H2
OH
OH
+ 3H2
CO + H2 → CH3OH 费-托反应： nCO + (2n+1)H2 → CnH2n+2 + nH2O
(CH3)2C=O + H2→ (CH3)2CH-OH
（丙酮）
4.3.2 脱氢反应
4.3.2.1 脱氢反应的一般规律
加氢反应与脱氢反应比较
(1) 脱氢反应是加氢反应的逆反应； (2) 加氢反应放热，低温有利，T↑→KP↓
脱氢反应吸热，高温有利，T↑→KP↑
(3) 加氢反应是分子数减少的反应， P↑→KN↑ 加压有利 加压方法—压缩机加压
(4) 脱氢反应是分子数增加的反应， P↑→KN↓, 随着脱氢反应的进行生成
氯碱工业中为制取氯气通过电解NaCl水溶液而副产氢气
(3) 水蒸气转化法（甲烷化反应） CH4 + H2O → 3H2 + CO 以天然气为原料的大型化工厂
(4) 部分氧化法 2CH4 + O2 → 2H2 + 2CO
该法系非催化反应, 反应温度为1400-1500℃
(5) 水煤气化法 C + H2O → H2 + CO 以煤(焦炭)为原料的合成氨厂制氢气
(3) 金属氧化物催化剂 CuO-CrO、FeO-MoO、CoO-MoO
活性相对较差，反应温度和压力要求高， 但抗毒性和耐高温性都较强。 (4) 金属硫化物催化剂
WS2、Co-Mo-S 特点：耐硫性好，主要用于脱除硫化物的 加氢精制 缺点：活性较低，所需反应温度比较高
(5) 金属络合物催化剂 Ru(钌)、Rh(铑)、Pd(钯) 等贵金属的 络合物
图4-31 可逆放热反应最佳温度分布曲线
2. 压力的影响
加氢是分子数减少的反应，Kp仅是温度的 函数，升高压力有利于提高平衡产率。
加氢反应多数为 0~1 级反应，有的是分数级 0 级反应: 压力对反应无影响；
1 级气固相反应: 压力升高—反应物吸附力 增加，有利反应进行； 但某些产物的吸附力太强，高压反而使产物 脱附困难；
（4）低压法合成甲醇流程
P161 图4-32 低压法合成甲醇工艺流程图
采用三段冷激式绝热反应器 单程转化率只有10%～15%， 大量未反应的CO和H2必须循环利用 原料气中的主要组份是 CO、H2和 CO2， 其中还有少量的惰性气体 N2、CH4
粗甲醇中含有两类杂质，
一类是溶于其中的气体和易挥发的轻组分，
承受压力能力下降的原因就是产生了氢 蚀现象。高温下，加氢反应器不能使用 碳钢，而应采用合金钢。
2. 氢气的来源 由含氢物质转化而得: H2O、CH4、C2H4 (1) 电解水 ： 将水电解成为氢气和氧气。
此法获得的氢气纯度高；耗电量大； 适用于量少、纯度高场合； (2) 电解食盐水 2NaCl + 2H2O 电解 H2 + Cl2 + 2NaOH
副反应: 2CO + 4H2 CO + 3H2
有40多种副产物生成
CH3OH
(CH3)2O + H2O CH4 + H2O
（2）催化剂
① 锌-铬系催化剂
高温高压
活性较低，需要较高的反应温度（380～400℃）， 由于高温下受平衡转化率的限制，
必须提高压力（30MPa）才能满足
② 铜基催化剂
低压法
活性组分是Cu和ZnO 特点是：活性高，反应温度低（230～270℃） 操作压力低（5～10MPa）