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。
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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.
4. 林西平，马延风，朱毅青，等.[J]. 江苏石油化工学院学报，1997，9（4）：1-
5.
5．齐共新，金华，侯昭胤，等.[J]. 石油化工，1999，28（10）：660 -662.
6．Shao C P，Fan L，Fujimoto K.[J].Appl Catal, 1995, 128:1- 6.
7．Bi11 A, Eliasson B, Kogelschatz U, et al .[J]. Stud Surf Sci Catal,1998,114：541-544.
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。
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