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甲醇同系化制乙醇热力学研究

2022-03-21刘说刘晓旭寇巍何萍李明杨姜沐彤

可再生能源 2022年3期

刘说,刘晓旭,寇巍,何萍,李明杨,姜沐彤

(1.营口理工学院化学与环境工程学院,辽宁 营口 115014;2.辽宁省化学助剂合成与分离省市共建重点实验室,辽宁 营口 115014)

0 引言

燃烧化石燃料会对环境造成一定的污染[1],[2]。保护环境已经成为了新世纪的重要课题,燃料乙醇作为一种清洁能源也逐渐走进了大众的视野[3]。在生产乙醇的方法中,传统的发酵法是利用高粱、玉米等粮食作物作为原料。2007年国家发改委出台了《关于促进玉米深加工业健康发展的指导意见》,要求不再建设新的以玉米为主要原料的燃料乙醇项目,并大力鼓励发展以非粮作物为原料开发燃料乙醇。

在众多化学合成乙醇方法中,甲醇同系化制乙醇具有一定的优势[4],[5]。从原料来源上看,一氧化碳可源于水煤气和使用合成氨的方法得到,氢气可以采用煤气化制氢技术和电解水等方法得到,甲醇则可以通过劣质高硫煤和焦炉气回收利用得到,也可以从生物质(林木、有机垃圾等)提取。从经济角度分析,一氧化碳和甲醇作为碳源几乎均来自煤炭,并且煤的价格也相对低廉。到目前为止,甲醇同系化制乙醇催化剂的研究已有报道[4],[6]~[10]。陈英赞[4]研究了甲醇和合成气作为原料,以Rh-Ru为双金属、1,3—双(二苯基膦)丙烷为配体、碘甲烷为促进剂催化甲醇还原羰基化制乙醇,研究结果表明,在压力为6.0 MPa、温度为140℃、n(H2):n(CO)=2:1条件下,甲醇转化率达96.16%,乙醇选择性达30.79 %。Portillo Crespo M A[8]研究了当进料中甲醇浓度由0增加到8%(摩尔浓度)时,乙醇和高级醇的产率提高了两倍以上。……

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