李卓君

(1.太原理工大学,山西 太原 030024；2.山西金象煤化工有限公司，山西 晋城 048102)

甲醇是一种十分重要的化工原料，也是一种重要的车用燃料以及电池燃耗燃料，在工业不断发展的今天，合成甲醇的研究和探索成为相关人员需要关注的重点。在工业甲醇的合成上人们习惯应用催化剂，通过应用催化剂能够有效降低甲醇的合成能耗，但是受热力学平衡原理的限制，在工业条件下甲醇的转换率较低，无法满足工业生产需要。经过热力学计算发现，甲醇合成的反应效率深受反应温度的影响，在强烈放热反应的作用下能够有效提升一氧化碳的转换率。在这样的背景下，低温甲醇合成反应路径的开发成为相关人员需要思考和研究的重点[1]。

1 低温甲醇合成机理

1.1 CO/H2合成机理

CO/H2合成机理在反应操作的时候需要遵循式(1)、式(2)两步反应机理。

(1)

(2)

CO在碳化催化剂催化作用下和溶剂醇发生相应的反应生成相应的酯，生成的酯在氢解催化剂的作用下生成甲醇。

1.2 CO/CO2/H2合成机理

有学者认为，原料在低温液相中会生成甲醇，具体的反应机理如图1所示。根据图1发现，原料中的二氧化碳和一氧化碳经过水媒气会转换生成新的二氧化碳，二氧化碳在和H2反应之后会生成甲酸盐。甲酸盐和催化体系中的醇发生反应生成酯。酯和氢反应生成甲醇。通过变换红外光谱来观测低温甲醇合成反应过程中催化剂表面吸附中间产物官能团的变化，根据这种变化能够推断出相应的反应机理。……