甲醇合成催化劑一般可分為鋅鉻催化劑、銅基催化劑、鈀系催化劑和鉬系催化劑。

1)鋅鉻催化劑
鋅鉻(ZnO/Cr2O3)催化劑是一種高壓固體催化劑,由德國BASF公司于1923年首先開發研制成功。鋅鉻催化劑的活性較低,為了獲得較高的催化 活性,操作溫度必須在590 K~670 K。為了獲取較高的轉化率,操作壓力必須為25 MPa~35 MPa,因 此被稱為高壓催化劑。鋅鉻催化劑的特點是: a)耐 熱性能好,能忍受溫差在100℃以上的過熱過程; b)對硫不敏感; c)機械強度高; d)使用壽命長,使 用范圍寬,操作控制容易; d)與銅基催化劑相比較, 其活性低、選擇性低、精餾困難(產品中雜質復雜)。由于在這類催化劑中Cr2O3的質量分數高達10%, 故成為鉻的重要污染源之一。鉻對人體是有毒的, 目前該類催化劑已逐步被淘汰[1]。

2)銅基催化劑
銅基催化劑是一種低溫低壓甲醇合成催化劑, 其主要組分為CuO/ZnO/Al2O3(Cu-Zn-Al),由英國 ICI公司和德國Lurgi公司先后研制成功。低(中) 壓法銅基催化劑的操作溫度為210℃~300℃,壓 力為5MPa~10 MPa,比傳統的合成工藝溫度低得 多,對甲醇反應平衡有利。其特點是: a)活性好,單 程轉化率為7% ~8%; b)選擇性高,大于99%,其雜質只有微量的甲烷、二甲醚、甲酸甲酯,易得到高純度的精甲醇; c)耐高溫性差,對硫敏感。目前工業上甲醇的合成主要使用銅基催化劑。

3)鈀系催化劑
由于銅基催化劑的選擇性可達99%以上,所以新型催化劑的研制方向在于進一步提高催化劑的活性、改善催化劑的熱穩定性以及延長催化劑的使用壽命。新型催化劑的研究大都基于過渡金屬、貴重金屬等,但與傳統(或常規)催化劑相比較,其活性并不理想。例如,以貴重金屬鈀為主催化組分的催化劑,其活性提高幅度不大,有些催化劑的選擇性反而降低。

4)鉬系催化劑
銅基催化劑是甲醇合成工業中的重要催化劑, 但是由于原料氣中存在少量的H2S、CS2、Cl2等,極易導致催化劑中毒,因此耐硫催化劑的研制越來越 引起人們的興趣。天津大學Zhang Jiyan[2]研制出 MoS2/K2CO3/MgO-SiO2含硫甲醇合成催化劑,溫度 為533K,壓力為8. 1MPa,空速3 000 h-1,φ(H2)∶ φ(CO)=1.42,含硫質量濃度為1 350 mg/L,CO的轉 化率為36. 1%,甲醇的選擇性為53. 2%。該催化劑雖然單程轉化率較高,但選擇性只有50%,副產物 后處理復雜,距工業化應用還有較大差距

標簽：甲醇催化劑合成