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甲醇合成催化反应机理及催化剂失活因素研究

2017-09-10杨洋高瑞鸿汪逸凡彭翰韬

中国化工贸易·上旬刊 2017年8期

杨洋 高瑞鸿 汪逸凡 彭翰韬

摘 要:伴随着我国现代化工业的不断发展,对于甲醇合成的生产需求也越来越多, 本文就将针对甲醇合成的催化反应机理展开讨论,并且分析出导致催化剂失活的因素,希望可以进一步加深对甲醇合成反应的理解,了解甲醇合成催化的本质所在,从而更好地提升甲醇合成的生产效率。

关键词:甲醇合成;催化反应机理;催化剂失活因素

在日常生活和工业生产中,甲醇的应用范围非常广泛,如何才能够有效地应用甲醇合成工艺生产的方式来解决全球CO2排放量过高的问题,已经成为了当代甲醇生产的重要方向,希望可以通过对CO和CO2进行加氢催化反应的方式,提高甲醇合成的生产产量。

1 甲醇合成

甲醇,化学式是CH3OH,甲醇是一种结构最简单的饱和一元醇,关于甲醇的生产,在工业上主要是由H2和CO合成催化反应生成的。如果从甲醇中的碳元素角度来分析的话,CO和CO2是甲醇合成的主要碳源,通过最小二乘法的方式,可以获得甲醇的相对选择性,选择性和接触时间关系,如果反应的接触时间不断提升,那么甲醇的相对选择性会先升高再降低再升高,一部分的CO将与H+离子发生次级反应,生成甲醇[1]。

2 甲醇合成催化反应机理

2.1 直接碳源CO

当CO作为直接碳源参加甲醇合成催化反应时,Herman认为,在Cu、ZnO、Al2O3催化剂的作用下,CO与H2发生合成反应,此时合成催化反应的活性中心是Cu+,而对H2 的解离吸附反应将会发生在ZnO上面,那么反应机理公式如下:

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