1、甲醇合成催化剂分类(1)锌铬催化剂 锌铬(ZnO/Cr 2O3)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,因 此被称 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 ,使 用范围宽,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 Cr2O
2、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1 。 (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/Al2O3(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,比传统的合成工 艺温度低得 多,对甲醇反应平衡有利。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。目
3、前工业上甲醇的合成主要使用铜基催化剂。 (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。 (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 H2S、CS2、Cl2 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 Zhang Jiyan 研制出 MoS2/K2CO3/MgO-SiO2 含硫甲醇合成催化剂,温度 为 533K,压力为8.1MPa,空速 3000 h-1,(H2) (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。