甲醇合成的機理及其相關(guān)問(wèn)題研究

2011年第21期ScTENCE& TECHNOLOGY INFORMATIONO科教前沿O科技信息甲醇合成的機理及其相關(guān)問(wèn)題研究王文婿(寧夏寶塔石化集團設計院有限公司寧夏銀川750001)【摘要】國內外對甲醇催化剎的研究非?；钴S研完的核心是提高甲醇催化劑的活性耐熱性以及穩定性研究開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)主要集中在高比表面枳和性能穩定的甲醇催化劑載體的制備研究,甲催化劑活性組分、載體負載方瀆、制備工藝和中毒失活機理的研究以及引人第四組分對甲醇催化劑性能的影響等方面【關(guān)鍵詞】化工工藝;催化劑;制備工藝;活性鉏分;氌定性;經(jīng)濟性;反應機理;節能減排;循環(huán)經(jīng)濟0引言I27共沸蒸餾法制備方法一般如下:首先將Cu(NO)2、Zn(NO)2和zr(NO配成制備方法對甲醇合成催化劑的影響是非常明顯的研究也頗為廣0.1m.溶液,在不斷攪拌條件下,向溶液中慢慢滴加9%的氨水至泛制備方法不同得到的催化劑在物理性能和化學(xué)性能方面的不同,溶液pH=70然后將沉淀適當脫水后加入正丁醇溶液,在不斷攪拌最終影響催化劑的反應活性和穩定性。日前甲醇催化劑的制備方法和持續加熱條件下共沸蒸餾,當蒸氣溫度達到正丁醇的沸點(diǎn)時(shí),回流主要有共沉淀法、沒(méi)漬法沒(méi)漬沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法煦-幀3omn,再低溫十燥脫除有機溶剜,0℃焙燒4h,得到甲醇合成催化交替法、共沸蒸餾法等。劑1銅基甲醇合成催化劑13助劑的影響目前,銅基催化劑是CO或CO2加氫合成甲醇的通用催化劑其11合成技術(shù)中CuOZ2催化劑活性和選擇性都比較好但此催化劑壽命短穩定國內近些年對甲醇催化劑的研究相當多。如:南化院自主開(kāi)發(fā)的性也不高。在銅基催化劑中引人助劑可在很大程度上改善催化劑的反NC307型甲醉合成催化劑具有機械強度好、還原溫度低、反應活性和應性能,進(jìn)而提高甲醇收率。這是因為金屬氧化物助劑的加入提高了甲醇選擇性高等特點(diǎn);西南院開(kāi)發(fā)的C302-2型和XNC98型甲醇催催化劑比表面積,表面積增大了CuO分散的就吏好,反應活性中心就化劑穩定性非常好同時(shí)CO2轉化率也比較高;齊魯石化研究院開(kāi)發(fā)多,從而提高了催化劑的反應性能。雖然已有研究者對助劑引入甲醇的QCM01型甲醇催化劑完成了100h立升級側流試驗。催化劑做了很多研究,但系統完整的研究助劑作用仍是非常必需的12催化劑制備方法可為進(jìn)一步優(yōu)化甲醇催化劑提供更好的理論指導。目前研究的助劑主12.1共沉淀法要有Cezr、T、Mn、LA、B、Ca和Pd等。共沉淀法是首先用沉淀劑將銅鹽和錯鹽混合的溶液進(jìn)行共沉淀再將沉淀經(jīng)過(guò)老化洗滌、抽濾、干燥、焙燒和成型制得催化劑。共沉淀2甲醇合成機理法又可以分為順加法反加法和并流法。順加法是將沉淀劑加入到銅21宏觀(guān)反應機理當催化劑為銅基甲醇催化劑時(shí), CO/CO/H2合成甲醇的反應,一般同時(shí)滴加到燕餾水中稱(chēng)為并流法。遁常情況下,三者所制備催化劑的認為由以下3反應組成:性能為并流法>反加法>順加法CO+2Hr+CHO22浸漬法COx+3H2CH OH+HO浸漬法是將銅鹽通過(guò)浸渡的方法負載到載體上,然后經(jīng)過(guò)干燥COx+HyCO+HYO焙燒和成型制得催化劑。22微觀(guān)反應機理1.2.3浸漬沉淀法2.2.1CO機理浸潰沉淀法是將載體加入到銅鹽溶液中待形成懸濁液后,在沉長(cháng)期已來(lái),在銅基催化劑上加氫合成甲醇的碳源問(wèn)題都是研究者淀劑的作用下將制沉淀到載體上然后將沉淀經(jīng)老化、洗滌、抽濾干爭論的焦點(diǎn)問(wèn)題。Hemn等研究了COH2體系在 Cu/LnO/AlO2催化燥、焙燒和還原制得催化劑。浸潰沉淀法制備的CuO2催化劑,具有劑上的反應,認為反應的活性中心是Cu+,H的解離吸附發(fā)生在ZnO比表面積大孔徑分布集中粒子尺寸小的特點(diǎn),這些特點(diǎn)使Cm之上,并提出以下反應機理:間形成協(xié)同作用及電子轉移,從而使其反應性能優(yōu)于由共沉淀法和浸CO+" (Cu OHCO*(Cuyo)潰法所制備的組成相同的 CurO2催化劑。Hr+2"(ZnO)2H"(ZnO)124溶膠一凝膠法CO(Cu 0)+H(Zn0)HCO*(Cu-0H*(ZnO溶膠-凝膠法是在沉淀劑的作用下,銅鹽與鋯鹽水解或醉解得到H(ZnO)+ HCO*(Curo)→CHO·CuO)+(Zn0)水凝膠,再將水凝膠在一定條件下轉化為十凝膠或氣凝膠。2H(ZnO)+CHO(Cu)CHOH'( Cu:0-2(ZnO)1.25微乳液法微乳液法是指在表面活性劑的作用下,兩種互不相溶的溶劑首先CH3OH(CuN)+CHOH+’CuO)形成乳液,再從乳液中析出固相材料的方法。微乳液法制備CuZO2式中:指催化劑的活性吸附位22.2CO2機理催化劑是在強烈攪拌下,往正烷和硝酸銅的混合物中加入一定量的此能夠合理解釋向合成氣中加入一定量CO2,甲醇的生成速率得表面活性劑得到微乳液然后將含鋯鹽的正丁醇溶液逐滴加人到上述微乳液中強烈攪拌一段時(shí)間后將沉淀洗滌、過(guò)濾、干燥焙燒得到到明顯提高這一實(shí)驗結果,以次推論,CO2的含量越高甲醇產(chǎn)率也應越高,但實(shí)驗結果發(fā)現,當CO2含量有一最佳值,當含釁超過(guò)最佳值CuO/ro2催化劑時(shí),甲醇產(chǎn)率就會(huì )逐漸降低。因此,CO2不但是作為反應物,同時(shí)也是1.26酸-堿交替法共沉淀法制備的催化劑穩定性差,壽命短,近些年研充者們研究種悄性的稀釋劑和助劑,它可以與藏體表面解離吸附的H形成甲了一種新的催化劑制備方法:酸-堿交替法。制備方法如F:在攪拌狀酸鹽,從而加快甲醇的生成速率。態(tài)下,將Cu(NOh、 Zn(NO)h2、A(NO和Z(NO溶液加入到燒瓶中,用3結束語(yǔ)Na2CO3溶液將混合鹽溶液的pH值調節為堿性,再用混合鹽溶液將沉淀母液的pH值調節為酸性,母液由中性、堿性、酸性、中性為一次綜合國內外礬中國煤化工合成甲醇,開(kāi)發(fā)離交替循環(huán)沉淀結束后將沉淀混合物老化洗滌、抽慮、干燥、焙燒、成活性穩定性CO加的控制CO2排放,型即得甲醇催化劑簡(jiǎn)時(shí)對降低yHaCNMH進(jìn)CO2資源化具有重要意義下轉第7頁(yè))中國煤化工CNMHG