甲醇合成催化剂的进展
甲醇合成催化剂生产工艺
甲醇合成催化剂生产工艺甲醇合成催化剂分两期进行生产，甲醇合成催化剂每批生产周期(从物料加入到得到产品)为24小时，每批产品为500kg，一期年生产批数为2000批，总计为1000吨。
一期甲醇合成催化剂以电解铜、电解锌、碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、碳酸氢钠、硝酸、氧化铝、石墨为原料，经备料、反应、过滤、烘干、焙烧、成型得到产品。
（1）备料①化铜先将电解铜和水加入5m3化铜罐中，再加入95%硝酸，化铜罐内设有冷却水盘管，用冷却水控制反应温度为60～70℃，铜和硝酸反应生成硝酸铜。
该工序涉及反应方程式如下：3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O②化锌先将电解锌和水加入5m3化锌罐中，再加入95%硝酸，化锌罐内设有冷却水盘管，用冷却水控制反应温度为60～70℃，锌和硝酸反应生成硝酸锌。
该工序涉及反应方程式如下：3Zn + 8HNO3 = 3Zn(NO3)2 + 2NO↑+4H2O将上述制备好的硝酸铜和硝酸锌溶液打入15m3混合液罐中进行混合，混合均匀后打入计量罐用作反应工序原料。
备料过程会有含氮氧化物废气产生，送二级低温水+二级尿素水溶液吸收系统处理。
（2）反应先向12m3反应罐加入一定量水，再夹套内通入蒸汽升温至60～65℃，开启搅拌器，然后加入碳酸氢钠。
保持罐内温度为60℃～65℃，将制备的硝酸铜、硝酸锌混合液经过计量后匀速加入反应罐中，硝酸铜、硝酸锌与碳酸氢钠发生反应生成碱式碳酸铜、碱式碳酸锌沉淀，碱式碳酸铜、碱式碳酸锌为难溶性物质，溶解度均小于0.01g/100g 水。
该工序涉及反应方程式如下：2Cu(NO3)2 + 4NaHCO3 = Cu2(OH)2CO3↓+4NaNO3 + H2O + 3CO2↑2Zn(NO3)2 + 4NaHCO3 = Zn2(OH)2CO3↓+4NaNO3 + H2O + 3CO2↑反应结束后，将称量好的碱式碳酸铜、碱式碳酸锌、氧化铝依次放入反应罐中，继续搅拌20～30分钟，然后静止沉降得到反应浆液。
论甲醇合成催化剂技术的发展与展望
进行 了一 定程 度的改 造 ，创新性 的研 制 出全 新 的催化 剂合 成技 术 。他 们 的催化 剂合 成技术 被化肥 厂 、尼纶 厂 引入 生产 领域 ，这 一举 动标 志 着我 国 的催化剂 技术 摆脱 了受 国外技 术 限制的 局面 ，实现 了催化 剂生 产 的中国化 。 １ ． ３ ２ ０ 世纪 ７ Ｏ 年 代 ：发 展阶段 ２ ０世纪 ７ ０ 年 代 ，南化 集 团研究 院在 成功 研制 出同系 甲醇 合成 催 化 剂 ，填 补 了甲醇催 化 剂领域 的一 片空 白。这 一技 术被 广泛应 用于 石 油化 工 厂 、化 肥厂 等多个 领域 ，极 大的 促进 了生产 效率 的提高 以及 经 济 效益 的稳步增长 。西南化 工研究设 计院在这一 时期发 挥了很 大作 用 ， 这一时期 是我国 的甲醇合成催 化剂开发 得到长足发 展的 时期 。 １ ． ４ ２ ０世纪 ８ ０年代至今 ：成长阶段 ２ Ｏ世纪 ８ ０ 年 代 ，在 西北 化工研 究 院 、齐鲁 石化 公 司研究 院等 各 大 甲醇 合 成催化 剂技 术研究 院 的共同努 力下 ，研制 出活 性强 ，选择 性
催化剂 发展 展 望
具体 定义 ，分析甲醇合成催化剂技 术的发展情况 ，并对其未来前景做 出展望。
关 键 词 ： 甲醇 合成
甲醇是一种 比较简 单的有机化 合物 ，由于 甲醇本 身 自带的 易燃性 、 易 溶性 、以及 易挥发 性 ，作为助 燃剂 、防冻剂 、化 学溶剂 等被 广泛 的 应 用于生 活 、化 工 、试验研 究 等多个 领域 。催化 剂 最早作 为一 种能 加 快 或减慢 物质 之间化 学反 应 的物质最 早在 化学 试验 中 出现 。 甲醇催化
一
、
甲醇合成催 化剂和 甲醇 合成催化剂 技术
甲醇合成催化剂运行状况及问题研究
甲醇合成催化剂运行状况及问题研究摘要：本文主要对甲醇合成催化剂问题进行研究，分析甲醇合成催化剂的使用情况以及其中存在的问题，从而提出相应的应对措施，在提升甲醇合成催化剂性能的前提下，延长其使用寿命，希望对相关的工作人员具有一定的参考价值。
关键词：甲醇合成催化剂；化合反应；使用寿命；脱硫剂前言：近年来我国甲醇合成系统的产能逐渐趋于稳定，取得了一定的成效，但是其中仍旧存在一定的问题，例如，甲醇合成催化剂在长时间运行后，其活性就会衰减，令整个甲醇合成系统出现问题，因此，为了确保系统的稳定性，需要加强对甲醇合成催化剂的研究工作，充分发挥其效能。
1甲醇合成系统的工艺简介分析甲醇合成反应的主要原理就是碳氢气体之间的化学反应，由于受到化学反应平衡的制约，其中氢气以及一氧化氮的转化率较低，因此即使甲醇被分离出来后，未参与反应的气体还会返回到甲醇合成塔中，再次发生化合反应，由于甲醇合成系统中主要包含甲醇合成、分离以及循环三个环节。
新鲜气体进入甲醇合成系统前先在脱毒槽进行脱毒，确保新鲜气中硫含量降低至50*10-9以下后，再进入到循环回路中和循环气体混合[1]。
另外，为了避免惰性在系统的回路中聚积，还需要在甲醇合成、降温、分液后驰放气体，可利用前工序的压缩机组回收此股气体，令其返回到系统中，实现循环利用。
2甲醇合成催化剂的运行情况分析2.1系统运行情况分析在实际生产中，甲醇合成系统主要是含有浓度为93.53％的粗甲醇、4.33％的水以及0.23％的杂醇，系统运行的时间越长，则催化剂的活性就会越弱，导致系统在运行过程中发生以下问题：首先是甲醇合成塔的温度会上升，从原本的230℃上升到245℃，同时系统中气体的成分也会发生改变，碳元素的转化率从75％下降至50％。
其次，甲醇合成系统的驰放量也会增加，即使增加压力，也无法提升催化剂的活性。
再次，甲醇合成系统的压力显著上升，而且粗甲醇中乙醇含量也会显著上升，高达3000*10-6，不利于提取出精甲醇，影响其销量。
CO2合成甲醇催化剂研究进展 ppt课件
（6）适当配比的Zn-Cu有很好的“协同促进”作用。不同组成CuO-ZnO催 化剂的活性见下表：
CCOO制合甲成醇甲工醇 艺
“
不同组成CuO-ZnO催化剂的活性
CuO-ZnO 组成碳Fra bibliotek化 率/%活性 /[kgCH3OH
/(kg.h)]
CuO-ZnO 组成
碳转化 率/%
活性 /[kgCH3OH/
(kg.h)]
—
10000
Mg
270
—
10000
活性/mol·L-1·h-1 108~119 13.4 23.4 29.3 4.9 55.5 31.2 23.7 25.4
CCOO制合甲成醇甲工醇 艺
“ 铜基催化剂的组分性质 铜基催化剂的主要组分为：CuO、ZnO、Al2O3: 1、CuO：经过还原以后成为催化剂的活性中心，存在于CuO-Cu的活性界面上。 2、ZnO：是CuO催化剂最好的助催化剂，很少量的ZnO就能使CuO催化剂的
11
CCOO制合甲成醇甲工醇 艺
“ 铜基催化剂 1/ 纯铜没有合成甲醇的催化活性 2/根据铜锌催化剂加入的不同助剂可分为三个系列：
①CuO/ZnO/Cr2O3铜锌铬系 ②CuO/ZnO/Al2O3铜锌铝系 ③其他铜锌系列催化剂，如CuO/ZnO/Si2O3、CuO/ZnO/ZrO等。 基于其他助剂，如B、Mg、Ce、Cr、V等的铜锌催化剂的活性、 选择性等不如铜锌铝系、铜锌铬系，见下表：
汽油，柴油
甲醇
甲烷
CO+H2 二甲醚
乙二醇
9
CCOO制合甲成醇甲工醇 艺
“
甲醇合成催化剂
反应物 CO+H2
催化剂及反应条件
Rh/Pt/SiO2,573K,70bar Cu-Zn-Al,Zn-Cr-O,573K,100bar~200bar Rh络合物,473K~563K,500bar~3000bar Cu-Zn及分子筛,493K,30bar Ni,473K~573K,1bar~20bar Co,Fe,473,1bar~30bar
合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展
２０１５年８月第２３卷第８期 工业催化ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬＣＡＴＡＬＹＳＩＳ Ａｕｇ．２０１５Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．８综述与展望收稿日期：２０１５－０１－２７；修回日期：２０１５－０３－２７作者简介：程金燮，１９８９年生，男，四川省成都市人，硕士研究生，研究方向为工业催化。
通讯联系人：程金燮。
合成甲醇铜基催化剂及制备工艺研究进展程金燮 ，胡志彪，王 科，凌华招，邹 鑫，徐晓峰，李 倩，黄 宏（西南化工研究设计院有限公司国家碳一化学工程技术研究中心，四川成都６１０２２５）摘 要：合成甲醇大型化装置主要使用铜基催化剂，并且铜基催化剂类型、助催化剂和制备工艺等对甲醇收率影响较大。
合成甲醇铜基催化剂主要分为Ｃｕ－Ｚｎ、Ｃｕ－Ｚｎ－Ｃｒ、Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ、Ｃｕ－Ｚｒ以及其他类，Ｃｕ－Ｚｎ－Ａｌ催化剂性能优异，是当代甲醇生产技术主要采用的催化剂。
碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土金属和非金属元素对合成甲醇催化剂的活性、选择性和稳定性表现出不同作用。
沉淀法、溶胶－凝胶法、燃烧法、机械混合法和骨架合成法等是制备铜基催化剂的有效方法，工业上制备合成甲醇催化剂主要采用沉淀法。
针对合成甲醇大型化装置催化剂的开发，提升催化剂的选择性与稳定性是下一步的研究重点。
关键词：催化剂工程；铜基催化剂；甲醇；助催化剂ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０８．００２中图分类号：ＴＱ４２６．６；Ｏ６４３．３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８ １１４３（２０１５）０８ ０５８５ １０ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎＣｕ ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｔｈｅｉｒｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｈｅｎｇＪｉｎｘｉｅ，ＨｕＺｈｉｂｉａｏ，ＷａｎｇＫｅ，ＬｉｎｇＨｕａｚｈａｏ，ＺｏｕＸｉｎ，ＸｕＸｉａｏｆｅｎｇ，ＬｉＱｉａｎ，ＨｕａｎｇＨｏｎｇ（ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＣ１Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈ＆ＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０２２５，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｕ ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｄｅｖｉｃｅ，ａｎｄｔｈｅｃａｔ ａｌｙｓｔｔｙｐｅｓ，ｐｒｏｍｏｔｅｒｓａｎｄｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｔｈｅｙｉｅｌｄｏｆｍｅｔｈａｎｏｌ．Ｃｕ ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｃｏｕｌｄｂｅｍａｉｎｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏＣｕ Ｚｎ，Ｃｕ Ｚｎ Ｃｒ，Ｃｕ Ｚｎ Ａｌ，Ｃｕ Ｚｒａｎｄｓｏｏｎ．Ｃｕ Ｚｎ Ａｌｃａｔａｌｙｓｔｓｐｏｓｓｅｓｓｅｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄｗｅｒｅｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｍａｉｎｃａｔａｌｙｓｔｉｎｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙｍｅｔｈａｎｏｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ａｌｋａｌｉｍｅｔａｌ，ａｌｋａｌｉｎｅｅａｒｔｈｍｅｔａｌ，ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｍｅｔａｌ，ｒａｒｅｅａｒｔｈｍｅｔａｌａｎｄｎｏｎｍｅｔａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｓｈｏｗｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｆｆｅｃｔｓｏｎｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙ，ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆＣｕ ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｓｏｌ ｇｅｌｍｅｔｈｏｄ，ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｉｘｉｎｇｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｋｅｌｅｔｏｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｍａｉｎｌｙｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｃａｔａｌｙｓｔｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ａｓｆｏｒｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｆｏｒｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅｍｅｔｈａｎｏｌｓｙｎｔｈｅｓｉｓｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓｗｅｒｅｔｈｅｎｅｘｔｒｅｓｅａｒｃｈｋｅｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃａｔａｌｙｓｔｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｃｕ ｂａｓｅｄｃａｔａｌｙｓｔ；ｍｅｔｈａｎｏｌ；ａｄｄｉｔｉｖｅｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８ １１４３．２０１５．０８．００２ＣＬＣｎｕｍｂｅｒ：ＴＱ４２６．６；Ｏ６４３．３６ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｃｏｄｅ：Ａ ＡｒｔｉｃｌｅＩＤ：１００８ １１４３（２０１５）０８ ０５８５ １０Copyright ©博看网. All Rights Reserved. ５８６ 工业催化 ２０１５年第８期 在世界能源快速消耗的情况下，Ｃ１化学发挥的作用日益重要［１］，甲醇作为Ｃ１化学的基石倍受关注。
甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展
2007年第26卷第11期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1569·化工进展甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展任军，李忠，周媛，邢燕玲，谢克昌（太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，山西太原 030024）摘要：介绍和比较了甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯各类催化剂的结构特点及其催化性能，认为选择无Cl 的活性组分可以从根本上解决现有催化剂存在的失活和设备腐蚀问题，是新一代催化剂的发展方向；基于CuⅠ活性位特征进行催化剂设计与制备，有效控制活性位的数量、分布和落位，提高分散均匀度，进而调节催化剂的化学表面结构可望获得理想的催化性能。
关键词：甲醇；氧化羰基化；液相泥浆法；碳酸二甲酯中图分类号：O 643.3；TQ 426.94 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2007）11–1569–06Advances in the synthesis of dimethyl carbonate by methanol oxidativecarbonylation in a slurry reaction systemREN Jun，LI Zhong，ZHOU Yuan，XING Yanling，XIE Kechang （Key Laboratory of Coal Science and Technology，Ministry of Education and Shanxi Province，Taiyuan University ofTechnology，Taiyuan 030024，Shanxi，China）Abstract：The advances in the synthesis of dimethyl carbonate by oxidative carbonylation of methanol in liquid-phase are summarized，the structure characteristics as well as catalytic performance of various catalysts are presented in details. According to previous studies，the main demerit of equipment by the existing catalysts that easy deactivation and high corrosion can be avoided by using chloride-free active species，which should be considered as a new direction in the development of the next generation catalysts. Furthermore，designing and preparing catalysts based on the structure characteristics of CuⅠ active sites，regulating and controlling the amount，location and distribution along with improving the uniformity of active sites，and improving surface chemical properties of the catalytsts are expected to achieve desirable catalytic properties in the future.Key words：methanol；oxidative carbonylation；slurry reaction system；dimethyl carbonate近年来，有关非光气法合成碳酸二甲酯（DMC）的研究引起了国内外学者的广泛关注[1]。
甲醇合成催化剂技术的发展与展望
甲醇合成催化剂技术的发展与展望摘要：目前，甲醇在工业生产中变得越来越为重要，需求量也越来越大。
因此，对于甲醇的合成也就成为了一项课题。
现如今，国内外都积极开展利用甲醇合成过程中所需催化剂的研究，本文也将针对此项技术的发展进行一等的探讨，并对以后甲醇合成催化剂的前景进行了分析，找到催化剂技术发展的最佳途径。
关键词：甲醇催化剂发展展望一、甲醇合成催化剂简介甲醇目前是一种常用的有机化工产品，其用途广泛，也可用作有机化工的原料。
在生产和生活中常常可以看到甲醇的踪影。
譬如农业制药、医学药剂、香料等，直至目前三大合成材料的生成，都需要有甲醇的参与。
随着科学技术的进步，甲醇又有了新的使用方向，对于生物学来说，甲醇可以用来合成人工蛋白；在化学方面，甲醇可以用来做能源，取代汽油。
总之，对甲醇性能的探索与使用正在不断进行中，其越来越突出的优点也在不断被发掘。
甲醇催化剂也在日益凸显着其重要的作用，它在一定程度上衡量了甲醇工业技术水平的。
由于对甲醇需求量的不断上升，对于甲醇合成催化剂的开发也是迫在眉睫的。
无论是我国还是国外，对于甲醇合成催化剂的研发都在不断的进行着，并要求其有更高的效率，在尽可能短的时间内生产更多数量的甲醇，并尽可能使得质量提高。
在生产过程中还需要节约投入的能源，降低生产成本，促进经济效益最大化，使得甲醇工业能够有利发展。
二、国内外甲醇合成催化剂技术的发展状况无论国内还是国外，催化剂的发展都经历了从锌铬催化剂、铜基催化剂、非铜基催化剂到液相催化剂的阶段，在摸索过程中也经历了坎坷，但是最终仍然取得了不错的成果。
就锌铬催化剂而言，这类催化剂是由德国的公司首先研发的，这种催化剂活性较低，操作压力也较小，对于此类催化剂还有一定的毒性，杂质含量也较多，所以这种催化剂已经退出了历史舞台，被工厂所淘汰。
铜基催化剂是由英国与德国公司先后进行研发的，这种催化剂的温度较高，但是操作压力也同样很小，可以说是低压催化剂，相对于锌铬催化剂来说，合成的温度较低，降低了供热的资源，并且对甲醇的生成也起到了促进作用，不仅活性好，选择性也十分高。
催化剂甲醇合成
催化剂甲醇合成催化剂甲醇合成是一种重要的工业生产技术，可以用来合成甲醇，还可以制造其他有机化合物。
本文将介绍甲醇合成的催化剂及其原理、工业生产过程和新技术发展趋势。
一、催化剂及其原理甲醇合成的催化剂主要分为金属氧化物催化剂和配合物催化剂两类。
1、金属氧化物催化剂常见的金属氧化物催化剂有氧化铜、氧化铬、氧化钴等。
这些催化剂的原理是，催化剂中的金属离子可以与一氧化碳和氢气发生反应，生成一种中间体（如甲酸、甲酸甲酯等），然后再经过一系列反应，生成甲醇。
2、配合物催化剂配合物催化剂包括贵金属催化剂和非贵金属催化剂。
其中，铑和铱是最常见的贵金属催化剂，非贵金属催化剂主要包括钼、铌、钒等。
这些催化剂的原理是，经过氢气活化后，催化剂能够与一氧化碳和二氧化碳反应，生成甲酸，然后再生成甲醇。
此外，配合物催化剂还可以用于一些特殊反应，比如催化碳氢键的切割。
二、工业生产过程甲醇的工业生产过程主要有两种方法：一是合成气法，即将氢气和一氧化碳反应生成甲醇；二是天然气法，即从天然气中提取甲烷，然后通过一系列化学反应生成甲醇。
合成气法合成气法是目前最常用的甲醇生产方法。
生产过程主要包括合成气的制备、催化剂的选择和反应的控制。
1、合成气制备合成气制备方法包括煤气、重油和天然气重整、重油催化裂解和煤气化等。
其中，天然气煤气化是最常用的方法。
通过高温高压反应，将天然气转化成含有一氧化碳和氢气的合成气。
2、催化剂选择甲醇合成的催化剂主要是氧化物和配合物催化剂。
目前工业生产中，氧化铜和氧化锌是最常用的催化剂，伴有一些助剂。
3、反应控制甲醇合成的反应控制十分关键。
在反应过程中，必须控制反应温度、压力和催化剂用量等参数，才能获得高质量的甲醇。
天然气法天然气法是一种新兴的甲醇生产方法。
与合成气法相比，天然气法具有取之不尽、用之不竭的优势，并且生产过程更加环保。
1、天然气的处理天然气中的甲烷需要经过催化裂解，生成含有一氧化碳和氢气的合成气。
2、合成气的制备和处理生产过程与合成气法一致。
CO2加氢合成甲醇反应及其催化剂研究进展
CO2加氢合成甲醇反应及其催化剂研究进展一、CO2加氢合成甲醇反应CO2+H2->CO+H2OCO+2H2->CH3OH为了实现高效的CO2加氢合成甲醇反应，研究人员一直在寻找高效的催化剂。
以下是几种常见的CO2加氢合成甲醇催化剂：1.Cu基催化剂：金属铜（Cu）是常见的CO2加氢合成甲醇催化剂。
它具有良好的选择性和催化活性，并且能够克服CO2的高活化能，但其催化活性较低，需要高温和高压条件下进行反应。
2.Zn基催化剂：锌（Zn）是另一种常见的CO2加氢合成甲醇催化剂。
与Cu相比，Zn基催化剂具有更高的催化活性和选择性。
它在催化CO2加氢反应时，能够有效地降低CO2的活化能，实现高效的甲醇合成。
3.Mo基催化剂：钼（Mo）可以作为催化剂，用于CO2加氢合成甲醇反应。
Mo基催化剂具有较高的催化活性和选择性，与Cu和Zn基催化剂相比，更容易实现低温和低压条件下的CO2加氢反应，具有更好的经济性和环境友好性。
在催化剂的制备方面，研究人员正在开发新的方法来提高催化剂的活性和稳定性。
例如，通过调整催化剂的表面形貌和结构，改变催化剂的表面活性位点，以提高催化剂的活性和选择性。
此外，还有一些新型催化剂的研究，如金属有机骨架材料（MOF）、金属-有机骨架材料（MOM）、金属氧化物等，这些催化剂具有高比表面积和可调控的孔结构，能够提高催化剂的活性。
综上所述，CO2加氢合成甲醇是一种重要的可持续化学转化方法，具有巨大的潜力。
研究人员正在不断寻找高效、稳定的催化剂，并开发新的催化剂制备方法，以提高CO2加氢合成甲醇的反应效率和经济性。
这将有助于推动CO2资源化利用和减少温室气体排放，对于实现可持续发展目标具有重要意义。
催化剂对甲醇合成反应动力学的影响
催化剂对甲醇合成反应动力学的影响催化剂是一种能够促进化学反应的物质，其作用是提高反应速率、降低反应活化能，从而使反应更加快速、高效地进行。
甲醇合成反应是化学中的一种重要反应，成为了现代工业中的重要工艺过程之一。
本文将探讨催化剂在甲醇合成反应中的作用，重点关注催化剂对甲醇合成反应动力学的影响。
一、甲醇合成反应动力学甲醇合成反应是以一氧化碳和氢气为原料，经过催化剂的作用，在高温高压下产生甲醇的化学反应。
该反应的化学式为：CO + 2H2 --> CH3OH该反应的反应动力学研究表明，反应速率与反应物浓度、温度、压力、催化剂种类和活性等因素有关。
其中，催化剂作为反应速率的主要调节因素，对甲醇合成反应动力学的影响尤为重要。
二、催化剂对甲醇合成反应的影响催化剂的种类、结构和表面活性都会影响甲醇合成反应的催化效率和选择性。
不同催化剂具有不同的活性和选择性，因此催化剂的选择对甲醇合成反应至关重要。
1. 催化剂的活性不同催化剂具有不同的催化活性。
常见的甲醇合成催化剂有氧化锌、铜、铬、铁等。
研究表明，以化学计量比计算，在同样催化剂重量下，Cu/ZnO和Cu/Al2O3催化剂的反应活性要高于其他催化剂。
这是因为这两种催化剂具有更高的表面活性和氧化还原性能，能够更有效地促进甲醇合成反应的进行。
2. 催化剂的选择性催化剂的选择性指的是反应产物中目标产物的生成率。
对于甲醇合成反应而言，目标产物是甲醇，而非甲烷等其他副产品。
因此，选择具有高选择性的催化剂是十分必要的。
一些研究表明，Cu/ZnO催化剂能够更好地控制副反应的发生，有利于提高甲醇的选择性。
3. 总结催化剂在甲醇合成反应中的作用十分重要。
催化剂的选择不仅影响反应速率和反应产物的生成率，还能够调控反应的选择性和副反应的发生。
对于甲醇合成反应而言，选择具有高表面活性和氧化还原性能的催化剂往往具有更优异的催化活性和选择性。
结论在甲醇合成反应中，催化剂是其反应动力学中最为关键的调节因素之一。
国内甲醇合成催化剂工业应用新进展
甲醇合成催化剂工程应用技术水平 的优劣 ， 代表着 甲醇合成催化剂本身的性能及催化剂应用 技术、 气体净化 、 设备、 管理等综合技术水平的高 低 。２ ０世 纪 ８ ０年 代 ， 国 甲醇合 成 催 化 剂平 均 我 使用寿命只有 ２～ 个 月， ｍ 催化剂仅能生产 ３ １ 甲醇 ５０ ８０ｔ ０ ～ ０ 。随着国产新型低压甲醇合成催
ｐｅｉｒｍｅｈ ｎ ｌｓ ｎ ｈ ｓｓｃ ｔｌ ｓｓ ａ ｄ ａ ｖ ｎ ｅ ｎ ｌｄ ｓ ｌｕ ｉａ ｉｎ ａ ｇ ｎ ｏ ｍａ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｒｏ ｔ ａ ｏ ｙ ｔ ｅ ｉ ａａｙ ｔ ｎ ｄ ａ ｃ ｄ ｆ ａ ｅ ｕｆ ｒｚ ｔ ｔｈｉｈ ａ ｄ ｎ ｒ ｌｔｍｐ ｒｔ ｒ ｓ ｉ ｏ
用 １ 以 Ｅ。 年
化剂和新型甲醇合成反应器的成功开发及精脱硫 技术的广泛使 用， 经过 ２ Ｏ多年的技术进步， 甲醇 合成工艺不断完善 ， 操作管理水平不断提高 ， 催化
剂的使用寿命及生产强度提高 了２ ５ Ｏ一 ０倍。
在 甲醇 生产 过程 中 ， 山东 兖矿 鲁 南化 肥 厂 不
Ｚ ａ ｇＸｎｅ ｇ Ｚ ａｇＸａ ｇ ａｇ Ｙ ｈ ｎｆｎ ，ＬｕＹ ｎ ｂｎ ， ｉ ｏ ｇ ｎ ｈｎ ｉ ｎ ， ｈｎ ｉｎｊ ｎ ， ｅＳ ｅｇ ｇ ｉ ｏｇ ｉｇ Ｘ ａ Ｈ ｎｌ ｇ ｆ ｉ ａ ｏ ｉ
（ ｕｎ ｎＣ ｅ ｃｌＦ ｒｌｅ ｌ ｔ ｆ ａ ｋ ａｇＧ ｏ ｐｏ Ｓ ａ ｄｎ ｒｖ ｃ Ｔ ｎ ｚｏ ２ ７ ２ ） Ｌ ａ ｈｍｉ ｅｔｉ ｒ ａ ｎ ｕｎ ｒｕ ｆ ｈｎ ｏｇＰｏｉ ｅ ｅｇｈ ｕ ７ ５ ７ ａ ｉｚ Ｐ ｎ ｏ Ｙ ｎ
甲醇合成的原理及工艺
一、甲醇合成原理1、化学反应合成甲醇的主要化学反应为CO和H2在多相铜基催化剂上的反应：CO+2H2⇋CH3OH(g)-90.8kJ/mol反应气体中含有CO2时，发生以下反应：CO2+3H2⇋CH3OH(g)+H2O-49.5kJ/mol同时CO2和H2发生CO的逆变换反应：CO2+H2⇋CO+H2O(g)+41.3kJ/mol反应过程中除生成甲醇外，还伴随一些副反应的发生，生成少量的烃、醇、醛、醚、酸和酯等化合物。
这些副反应的产物还可以进一步发生脱水、缩合、酰化或酮化等反应，生成烯烃、酯类、酮类等副产物。
当催化剂中含有碱类化合物时，这些化合物的生成更快。
副产物不仅消耗原料，而且影响甲醇的质量和催化剂的寿命。
尤其是生成甲烷的反应为一个强放热反应，不利于反应温度的操作控制，且甲烷不能随着产品冷凝，在循环系统中循环，更不利于主反应的化学平衡和反应速率。
2、甲醇合成反应的特点(1)放热反应甲醇合成是一个可逆放热反应，为了使反应过程能够向着有利于生成甲醇的方向进行，适应最佳温度曲线的要求，达到较好的产量，需及时移走热量。
(2)体积缩小反应从化学反应可以看出，无论是CO还是CO2分别与H2合成CH3OH，都是体积缩小的反应，因此压力增高，有利于反应向着生成CH3OH的方向进行。
(3)可逆反应即在CO、CO2和H2合成生成CH3OH的同时，甲醇也分解为CO2、CO和H2，合成反应的转化率与压力、温度和氢碳比ƒ=(H2-CO2)/(CO+CO2)有关。
(4)催化反应在有催化剂时，合成反应才能较快进行。
二、甲醇合成催化剂随着英国ICI公司铜‐锌‐铝催化剂的研制成功，甲醇生产进入了低温(220~280℃)、中低压(5~10MPa)时代。
近年来，低压铜基催化剂的使用逐渐普遍，各种新型甲醇催化剂层出不穷，无论活性、选择性、寿命等各方面均大大超过前代产品，从而推动甲醇生产实现了长周期、低能耗、低成本运行。
1、铜基催化剂(1)CuO‐ZnO‐Al2O3催化剂英国ICI公司开发的CuO‐ZnO‐Al2O3催化剂是比较有代表性的铜基催化剂。
CO2加氢合成甲醇反应及其催化剂研究进展
1.2
自然界中CH4大量存在，但是鉴于CH4的物理性质，储藏和运输相对于液体燃料还说成本要高很多。而甲醇恰好是甲烷转化的最理想产物，它保留了原料甲烷的绝大多数能量，而且常温常压下又是液体。目前的天然气制甲醇都是经过合成气来制得的，能耗高，甲烷直接氧化合成甲醇相比显得更为理想。
CO
摘要
CO2加氢合成甲醇是实现含碳能源循环利用、CO2减排的重要环节。本文首先对合成甲醇的方法进行了了解，而后在众多研究报告中综述了CO2加氢合成反应的机理，发现研究者对于反应机理有着多种不同的看法。催化剂在该反应中起着决定性的作用，本文也对催化剂影响甲醇转化率和选择性的因素做了综述。
关键词：CO2加氢，甲醇，催化合成，催化剂
而Liu等人使用被O18标记的CO2分子来观察CuO-ZnO催化剂上甲醇合成的状况。其结果显示至少存在四个平行反应：CO与CO2之间的交换反应；CO的加氢合成反应；CO2的加氢合成反应以及水煤气变换反应[10]
总而言之，CO2加氢合成的反应机理较为复杂，存在着多种平行反应，且根据催化剂的不同反应机理会有所调整，从分子的微观层面很难得出使得转化率提高的具体机理，所以在宏观层面，通过使用不同的催化剂，以及改变反应的条件可以使转化率和选择性得到客观的变化。
1.4
CO2大部分是由人类活动将自然界中的含碳能源利用后排放到大气中，CO2浓度的升高会导致全球温室效应的加剧，而CO2恰巧也可以作为合成甲醇的原料，且CO2资源相当丰富。近年来，CO2加氢制取甲醇引起了各国科学家的重视。
甲醇制烯烃催化剂研究进展
２１ 第 ４ 卷 ０ ２年 ｌ
甲醇制烯烃催化剂研究进展
刘秋 芳 ， 高力 丹 ， 邓 军 ， 军 民 王 张
（ 陕西煤化工技术工程 中心有限公司 ， 陕西 西安 ７ ０７ ） １０５
中图分类号 ：Ｑ ２ ．４ Ｔ ４６ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号：０ ８－ ２ Ｘ（ ０ ２ ０ ０ ４ １０ ０ １ ２ １ ）７— ０４—０ ３
Ｔ ｅＲ ｓａ ｈ ｓｉ ｅＣ ｔｌｓ ｒＣ ｎ ｅｉｎ ｏ ｔａ ｏ ｅ ｎ ｈ ｅｅ ｃ ｅ ｔ ａａｙｔ ｏ ｏ ｖ ｓ ｆ ｎ ｈ ｆ ｏ Ｍｅｈ ｎ ｌ ｏ Ｏｌ ｓ ｔ ｉ ｆ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｒ ｖｅ ｅ ｈ ｅ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ＭＴ ａａｙ ｔ ， ｗ ｍｐ ｒ ｎ Ｏ ｃ ｍｌ ｓ Ｚ Ｍ 一５ ａ ｄ ｓｒ ｃ ： ｅ ｉｗ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｃ ｒ ｇｅ ｓ ｏ Ｏ ｃ ｔ ｌｓｓ ｔ ｏ ｉ ｏ ｔ ｔＭＴ ａ ｙ ｍ Ｓ ａ ｎ Ｓ Ｐ 一３ ｒ ｌ ｓ ａｅ ｒ ｍ ｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｐ ｃｓ ｏ ｒ ｓ ｌｓ ｕ ｔ ｒ 、 ｄ ｆ ａ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ｎ ａａｙ ｉ Ａ Ｏ ４ ｗｅｅ ｉ ｕ ｔ ｔ ｄ ｆｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｔ ｆｃ ｙ ｔ ｔ ｃｕ ｅ ｍｏ ｉ ｃ ｔ ｔ ｏ ｓ ａ ｄ ｃ ｔｌ ｔ ｌ ｒ ｈ ａ ｒ ｉ ｏ ｃ
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甲醇合成催化剂运行情况的分析与研究
３ ７ ． ５ ｍ。 ，未 装 绝 热 层 。
度 因催 化剂 活性 的衰 退也 逐步 下移 到合成 塔床 层 下 部 直至穿 出床 层 ，最高 温度 达到 ２ ７ ０。 Ｃ，粗 甲 醇 中乙醇含 量 最高达 １ ４ ０ ０ ×１ ０ 。 由于催 化 剂活性 下 降 ，合 成装 置 已经不 能维
ｏｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ，ａ ｎｄ ｐ ｒ ｏｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｔ ｈａ ｎｏ ｌ ｆ ｕ ｔ ｕｒ ｅ ｐ ｒ ｏｄ ｕｃ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｍｅ ｔ ｈａ ｎｏ ｌ ｓ ｙ ｎｔ ｈｅ ｓ ｉ ｓ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙｓ ｔ；ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｔ ｉ ｃ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｉ ｔ ｙ；ｄ ｅ ｃ ａ ｙ ｉ ｎ ｇ；ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ
甲醇合 成催化 剂使 用末 期 ，人塔 气 中 Ｃ Ｏ含 量 不断增 加 ，气体 平 均分子 量增 大 ，系统 压力不
断 升高 ，循 环气量 不 断增 大 ，导致合 成气 压缩 机
汽轮机 ４ ． ０ ＭＰ ａ 蒸 汽 消 耗 增 大 。据 统 计 ，甲 醇 合 成催 化 剂使 用 末 期 比初 期 多 消耗 ４ ． ０ ＭＰ ａ蒸
Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｏ ｌ Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ Ｃａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ Ｏｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
酸性环境中甲醇电氧化催化剂的研究进展
酸性环境中甲醇电氧化催化剂的研究进展摘要：甲醇不仅是重要的有机化工原料，还是性能优良的能源和车用原料。
随着石油资源的不断开采和利用，以煤、天然气制甲醇的工艺路线越来越显示出重要性。
国家能源集团宁夏煤业有限公司煤制油装置年产100万t·a-1的甲醇合成单元以煤为原料，在催化剂存在下，用一氧化碳和氢气（俗称合成气）加压加温来制造甲醇。
关键词：燃料电池；甲醇电催化反应；催化剂；酸性环境引言甲醇合成催化剂是该甲醇生产技术路线的关键技术。
Cu－Zn－Al催化剂由于具有良好的低温活性与高温稳定性而成为目前研究最多的合成甲醇催化剂体系。
其中，Cu为主要活性组分，ZnO的加入可以与CuO产生协同效应，提高催化剂活性。
Al2O3作为载体，可以提高催化剂的比表面积和铜的分散度，防止反应过程中因铜晶粒烧结导致催化剂失活，提高催化剂的稳定性。
还有研究表明在Cu－Zn－Al体系催化剂中加入适量MgO，更利于铜晶粒的分散，可以进一步提高催化剂的热稳定性。
1甲醇氧化反应机理对酸性环境中甲醇氧化机理的研究表明甲醇氧化存在双反应路径，包括直接路径（非CO路径）和间接路径（CO路径）。
在CO路径中，甲醇会首先脱氢生成CO，然后被进一步氧化成CO2，而在非CO路径中，甲醇则直接氧化生成CO2。
早期MatthewNeurock运用第一性原理密度泛函理论计算分析甲醇电催化的反应机制。
他认为对于Pt(111)，主要是CO路径占主导地位，当电位小于0.6VNHE时，CO会覆盖活性位点并且难以被氧化；而当电位高于0.6VNHE时，水会氧化生成OH；当电位略高于0.66VNHE时，CO会被氧化。
此外他还认为不同的反应路径中，中间体的活化对应所需的Pt活性位点数量不一，如对于非CO路径而言，中间体的活化仅需1~2个Pt原子,而CO路径则需要较大的表面集合和阶梯状活性位点。
根据DFT，具体的反应路径取决于甲醇脱氢是由C-H键还是O-H键的断裂开始的。
合成气制甲醇催化剂
合成气制甲醇催化剂随着能源需求的不断增长和传统化石能源的日益减少，人们对于可再生能源和清洁能源的需求也越来越迫切。
在这个背景下，合成气制甲醇技术因其高效、清洁、可再生等特点受到了广泛关注。
而催化剂作为合成气制甲醇过程中的核心组成部分，其性能的优劣直接影响到合成气制甲醇的效率和产量。
因此，研究和开发高性能的合成气制甲醇催化剂具有重要的意义。
一、合成气制甲醇技术简介合成气制甲醇技术是一种通过合成气（一氧化碳和氢气）来制备甲醇的化学过程。
合成气通常是通过煤、天然气、生物质等资源的气化或转化得到的。
合成气制甲醇技术可以利用各种可再生能源资源，如生物质、废弃物等，通过气化或转化得到合成气，再将其转化为甲醇，从而实现资源的高效利用和能源的清洁化。
合成气制甲醇技术的反应式如下：CO + 2H2 → CH3OH该反应是一个吸热反应，需要在适宜的反应条件下进行，通常需要使用催化剂来促进反应的进行。
二、合成气制甲醇催化剂的种类合成气制甲醇催化剂种类繁多，目前主要有以下几种：1. 氧化物催化剂氧化物催化剂是最早被使用的一种催化剂，通常由氧化铜、氧化锌等金属氧化物组成。
这种催化剂具有良好的稳定性和耐高温性能，但其活性较低，需要高温下才能促进反应的进行。
2. 氧化物-金属催化剂氧化物-金属催化剂是由金属和氧化物组成的复合催化剂，通常由氧化铜、氧化锌和金属铜、金属锌等组成。
这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，但其稳定性和耐高温性能较差。
3. 铜基催化剂铜基催化剂是以铜为主要催化剂的一种催化剂，通常由铜、铝、锰等金属组成。
这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，同时具有较好的稳定性和耐高温性能。
4. 铁基催化剂铁基催化剂是以铁为主要催化剂的一种催化剂，通常由铁、铜、铝等金属组成。
这种催化剂具有较高的催化活性和选择性，同时具有较好的稳定性和耐高温性能。
5. 锰基催化剂锰基催化剂是以锰为主要催化剂的一种催化剂，通常由锰、铜、铝等金属组成。
合成甲醇催化剂研究进展
化学反应工程论文合成甲醇催化剂的研究进展摘要：了解甲醇工业的发展现状及前景。
从催化剂组成、种类、各组分功能及失活方式对甲醇催化剂进行探究，同时探索甲醇合成的新方法和新工艺，并对甲醇合成催化剂的动力学研究进行总结。
关键词：甲醇合成、催化剂种类、失活、三相床、生物质秸秆、动力学1.1甲醇工业发展现状能源问题已经成为制约我国国民经济发展的战略问题。
从国家安全角度看，能源资源的稳定供应始终是一个国家特别是依赖进口的国家关注的重点，是国家安全的核心内容。
随着中国工业化、城市化进程的加快以及居民消费结构的升级，石油、天然气等清洁高效能源在未来中国能源消费结构中将会占据越来越重要的地位。
目前中国石油消费严重依赖进口，石油资源已经和国家安全紧密联系起来，并成为中国能源安全战略的核心o在我国能源探明储量中，煤炭占94％，石油占5．4％，天然气占0．6％，这种“富煤贫油少气”的能源结构特点，决定了我国能源生产与消费以煤为主的格局将长期占主导地位。
国民经济的持续发展，对能源产品尤其是清洁能源的需求持续增长。
结合我国以煤为主的能源结构现状，大力发展煤基能源化工成为我国解决能源问题的主要途径。
以煤气化为核心的多联产系统则是针对我国面临的能源需求增长、液体燃料短缺、环境污染严重等一系列问题，提出的一条解决我国能源领域可持续发展的重要途径煤经气化后成为合成气，净化以后可用于生产化工原料、液体燃料(合成油、甲醇、二甲醚)和电力。
多联产系统所生产的液体燃料，尤其是甲醇和二甲醚可作为煤基车用替代燃料，可以部分缓解我国石油的短缺。
同时，甲醇还可以用来生产烯烃和丙烯，以煤化工产品“替代”一部分传统的石油化工产品，对减少石油的消耗量具有重要意义。
甲醇是一种重要的化工原料，又是一种潜在的车用燃料和燃料电池的燃料，因此合成甲醇的研究和探索在国际上一直受到重视。
特别是近年来，随着能源危机的出现、C1化学的兴起，作为C1化学重要物质的甲醇，它的应用得到不断的开发，用量猛增，甲醇工业得到了迅猛发展，在世界基础有机化工原料中，甲醇用量仅次于乙烯、丙烯和苯，居第四位。
煤化工技术专业《5.2.1甲醇合成催化剂的发展史》
• 甲醇合成催化剂开展史
三、国内外甲醇合成催化剂系列产品
ICI-51-1、512、51-3、51-7 、51-8系列
市场占有率最高
ICI公司
SUDChemical公司
C79-04GL、 C79-05GL、 C79-06GL系列
Topsφ 公司
M-101 M-121系列
03
最早的甲醇合成催化剂锌铬(ZnO/Cr2O3)催化剂 ，它是德国BASF公司于 1923年开发成功的。
铜基催化剂
新型催化剂也在不断的 研制成功，总的来看新 型催化剂的活性提高幅 度不大，而有的催化剂 的选择性反而降低。
• 甲醇合成催化剂开展史
一、不同催化剂的特点
锌铬催化剂
优点
较好的耐热性、抗毒性以及机械性能好等优点；
系列三
由于浆态床甲醇工业的不断研发，低温液相催化剂也是 目前甲醇合成研究的热点
• 甲醇合成催化剂开展史
二、我国甲醇合成催化剂的开展 1954年我国开始建立甲醇工业，使用锌铬催化剂； 从20世纪60年代后期，开始对铜基催化剂的研究， 目前的产品有C207型铜、锌、铝氧化物联醇催化剂，C301 型铜、锌、铝氧化物催化剂和C303型铜、锌、铬氧化物催化 剂等。
缺点
活性较低，为了得到较大的转化率，反应需在较高 的压力和温度下进行，高温条件副反应发生的概率 增加，得到的粗甲醇中副产物多、质量差、能耗高
。 使用条件
温度360～440℃，操作压力为25～35MPa
• 甲醇合成催化剂开展史
一、不同催化剂的特点
铜基催化剂
优点
低温下有较高的催化活性，可大大降低 反应温度和压力， 目前的主导催化剂。
缺点
耐硫等耐毒性差
使用条件
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甲醇合成催化剂的进展
摘要:本文综述了甲醇合成催化剂的现状，对各种催化剂的性能、特点进行了对比分析，介绍了甲醇合成催化剂的最新技术进展。
关键词：甲醇催化剂
1前言
甲醇是一种重要化工原料,可广泛用于医药、农药、染料、合成纤维、合成树脂和合成塑料等工业,更重要的是随着石油资源日益短缺,石油价格急剧攀升，甲醇做为可替代能源，大力发展甲醇燃料和甲醇制低碳烯烃及其产品的技术具有巨大的潜力和十分广阔的前景。
充分利用我国丰富的煤炭资源发展合成甲醇具有十分重要的意义。
合成甲醇催化剂是合成甲醇的关键技术之一,本文仅从合成甲醇催化剂的性能参数等方面介绍国内外甲醇催化剂的研究情况和进展[1]。
当代甲醇生产技术以海尔德-托普索（Haldor Topsoe）公司、Kvaerner工艺技术
/Synetix公司（英国）、克虏伯-乌德公司、鲁齐油气化学（Lurgi）公司、Synetix公司的技术最为典型。
2甲醇催化剂的现状
2.1 锌铬催化剂
锌铬(ZnO/Cr
2O
3
)催化剂是一种高压固体催化剂,由德国BASF公司于1923年
首先开发研制成功。
锌铬催化剂的活性较低,为了获得较高的催化活性,操作温度必须在590 K~670 K。
为了获取较高的转化率,操作压力必须为25 MPa~35 MPa，故称为高压催化剂。
锌铬催化剂的特点是: a)耐热性能好，能忍受温差在100℃以上的过热过程；b)对硫不敏感；c)机械强度高；d)使用寿命长、范围宽，操作控制容易；d)与铜基催化剂相比较, 其活性低、选择性低、精馏困难(产品中杂
质复杂)。
由于在这类催化剂中Cr
2O
3
的质量分数高达10%, 故成为铬的重要污染
源之一。
铬对人体是有毒的, 目前该类催化剂已逐步被淘汰。
2.2 铜基催化剂
铜基催化剂是一种低温低压甲醇合成催化剂，其主要组分为
CuO/ZnO/Al
2O
3
(Cu-Zn-Al),由英国 ICI公司和德国Lurgi公司先后研制成功。
低
(中) 压法铜基催化剂的操作温度为210℃~300℃，压力为5MPa~10MPa，其特点是：a)活性好，单程转化率为7%~8%；b)选择性高，大于99%，其杂质只有微量
的甲烷、二甲醚、甲酸甲酯，易得到高纯度的精甲醇；c)耐高温性差，对硫敏感。
国外的ICI-3、ICI-5,国内的C306、XNC-98、NC307等CuO-ZnO-Al
2O
3
合成催化剂
相继开发出来,各种催化剂性能比较见表1。
表1 Cuo-Al
2O
3
合成催化剂性能比较
催化剂温度压力空速生产
能力
研制
单位
型号℃MPa h-1Kg/L
·h
ICI51
-2
250510000 1.02ICI
ICI52
-3
250510000 1.04ICI
MK-101250510000 1.04托普
索
S79-4250510000 1.02BASF
Acade mic 2505100000.3Acade
mic
C3062505100000.9南化
院
XNC-98250510000 1.05天科
股份
C307250510000 1.0南化
院
2.3钯系催化剂
由于铜基催化剂的选择性可达99%以上，所以新型催化剂的研制方向在于进一步提高催化剂的活性、改善催化剂的热稳定性以及延长催化剂的使用寿命。
新型催化剂的研究大都基于过渡金属、贵重金属等，但与传统(或常规)催化剂相比较,其活性并不理想。
例如，以贵重金属钯为主催化组分的催化剂，其活性提高幅度不大，有些催化剂的选择性反而降低。
2.4钼系催化剂
铜基催化剂是甲醇合成工业中的重要催化剂, 但是由于原料气中存在少量的
H
2S、CS
2
、Cl
2
等,极易导致催化剂中毒,因此耐硫催化剂的研制越来越引起人们的
兴趣。
天津大学研制出 MoS
2/K
2
CO
3
/MgO-SiO
2
含硫甲醇合成催化剂，温度为533K，
压力为8.1MPa ，空速3000 h -1
，φ(H2)∶φ(CO)=1.42，含硫质量浓度为1350 mg/L ，CO 的转化率为36.1%，甲醇的选择性为53.2 %。
该催化剂虽然单程转化率较高，但选择性只有50%，副产物后处理复杂,距工业化应用还有较大差距。
3 甲醇催化剂的发展
众所周知，二氧化碳的直接排放加剧了地球温室效应，造成生态和环境问题，更是碳资源的极大浪费。
因此，从地球环境的有效保护和碳资源的储存与有效利用两个基本点出发，研究和开发CO 2的有效利用和固定化技术是绿色化学中最重要的研究课题之一，也是21世纪所面临的一大难题。
CO 2催化加氢合成甲醇尽管有很多催化剂体系被研究，一般可以分为两类，一类是铜基催化剂，另一类是以贵金属为主要活性组分的负载型催化剂及其他催化剂。
3.1铜基催化剂
Denise 等[
2]采用CuO-ZnO-Al 2O 3，在225℃时甲醇选择性高达98%,李基涛等[
3]也研究了采用Cu-ZnO-Al 2O 3催化剂的上述反应，在240℃、2 MPa 下，CO2转化率达到13.6%，甲醇选择性为39.2%。
林西平等[
4]利用超细铜基催化剂Cu-ZnO/SiO 2- ZrO 2，在240℃、2 MPa 、空速2400h -1下，CO 2转化率为11.69%，甲醇选择性为89.31 %。
齐共新等[
5]利用Cu-MnOx/Al 2O 3催化剂，在320℃、2 MPa 、空速1500 h - 1
下，得到CO 2转化率为26%，甲醇选择性为16%。
催化剂，在225℃时，甲醇选择性高达98%。
3.2 其他催化剂
除了铜基催化剂外，目前不少学者对于非铜基催化剂也进行了一些尝试。
Shao 等[6]
报道了PtW/ SiO 2、PtCr / SiO 2有较高的甲醇选择性，在200℃、3 MPa 下，得到CO 2转化率为2.6%，甲醇选择性为92.2%。
另外还采用冷等离子体技术和膜反应技术进行CO 2催化加氢合成甲醇的研究。
前者如Bill 等[7]
研究了无声放电CO 2-H 2等离子体反应合成甲醇的反应机理。
陈光文等[8]
利用硅橡胶/ 陶瓷复合膜反应器对CO 2催化加氢合成甲醇反应动力学行为进
行的研究，提出了反应的控制步骤和反应动力学模型，并对复合膜上气体的渗透及分离行为进行了研究，为反应和分离的结合，使反应向甲醇生成方向进行提供了理论基础
4结论
1. 选用质量好的催化剂是企业提高产品质量、降低生产成本、提高经济效益的最为经济有效的方法。
但好的催化剂只有掌握并运用科学的使用方法，才能真正发挥出催化剂的性能优势。
2. 大力发展绿色环保的甲醇合成工艺和催化剂是今后的发展方向, 催化剂的应用水平是甲醇合成技术的综合体现，它是一个系统化工程。
提高甲醇催化剂应用水平的关键除了选择优秀的甲醇合成催化剂，还需大力开发先进的甲醇催化合成技术及相关的设备。
参考文献
1. Ma Hong-fang, Ying Wei-yong, Fang Ding-ye. Study on methanol synthesis from coal-based syngas[J].Journal of Coal Sinence & Enjineering, 2009, 15(1): 98-103
2. Denise B,Sneeden R P A.[J].Appl Catal,1986,28:235-239.
3. 李基涛，区泽棠，陈明旦，等.[J].天然气化工，1997，22（5）：13 -16.
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5.
5．齐共新，金华，侯昭胤，等.[J]. 石油化工，1999，28（10）：660 -662.
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8．陈光文，袁权.［J］. 化工学报，2002，53（1）：17 - 22
个人简介：
王晨（1982-）男工学硕士籍贯：黑龙江省齐齐哈尔研究方向：主要从事化工生产管理工作。
email: ******************TEL:130****4872。