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文档简介

1、一种新的低温甲醇合成路线: 酒精溶剂的催化效应简介世界各地每年气相甲醇的工业生产 3040 万吨,由一氧化碳/二氧化碳/氢气,在523573 K的温度范围和50100 bar 的压力范围,采用铜-锌-氧化物的催化剂。这些极端的反应条件下,由于甲醇合成在热力学上是一个放热反应甲醇合成效率受到严重限制.1,2例如,在573 K 和50 bar下,它是由热力学计算的理论最大的一通CO 转换为流式反应器的H2/CO= 2时,20%左右。据悉,一通工业ICI 的过程中CO 15 25之间,即使用于富氢气(H2/CO = 5,523573K)。因此,发展低温合成甲醇,这将大大降低生产成本,并利用在低温的热

2、力学优势,过程是富有挑战性的和重要的。3如果转换是在甲醇合成足够高,来说,低温甲醇合成是在液相中进行。BNL 的方法,首次报道布鲁克海文国家实验室的),大的碱催化剂(氢化钠,醋酸混合物),实现了连续在一个半批式反应器液相合373403 K 10-50 bar导致成本高,从完整的合成气净化来自改革者,激活失活的催化剂。 停止这种低温甲醇合成方法的商品化,这是最主要的原因。613已通过从单纯的一氧化碳和氢气的甲醇液相合成甲酸甲酯形成广泛的研究, 羰基甲醇和甲酸甲酯连续加氢反应的两个主要步骤。613Palekar 等人用钾甲醇 /铜铬催化剂系统进行半批式反应器液相反应在373-453 K 30-65

3、 bar.6虽然仍有争议的机制,BNL above3 BNL 的方法类似,CO2 毒药强碱催化剂(RONA,韩国)以及行为,必须完全从合成气中删除,使商品化低温甲醇合成的困难。14。椿等人建议使用乙醇作为“催化溶剂443 K 30 栏在批式反应器生产上的铜基氧化物催化剂的新方法从二氧化碳加氢合成甲醇低温 这个新(CO2 H2;2乙醇甲酸乙酯甲酸酯化14。Cu/ ZnO 催化剂。CO2 CON-醇更实际的方式,提出了。它包括以下基本步骤:由于甲酸产品检测,我们建议的步骤(2)反应路径。椿等人。CO/CO2/H2 甲醇合成反应研究 ,使用乙醇作为反应介质在批式反应器,发现甲醇在温度低26,423-

4、443 形成高选择性。在此通信 不同的催化促进作用 Cu / ZnO 催化剂上 26,/二氧化碳加氢合成甲醇的醇进行了调查。 甲醇产量高,实现了同时利用一些醇类。试验段由传统的共沉淀法,制备的催化剂. 300 液,含有铜,锌硝酸盐(/锌的摩尔比= 碳酸钠水溶液.pH 338 K8。3-8。524 小时,383 K 1 h623 K5473 K13 2的氧气,氩气稀释钝化. BET 59。4 平方米/克。 这里的催化剂记为铜/锌(一)。(ICI 512),一减少预处理反应气体的实验,在这里表示,铜/锌(乙二)Cu / ZnO 20。1 平方米/克。反应堆,用于执行了催化剂的还原和反应,但没有反应

5、行为的差异进行了观察。 所以使用钝化催化剂减少单独没有影响。80 毫升和搅拌器典型的批式反应器. ,CO(31.90),二氧化碳(5.08),H2(60。08)2.94= 10 = 20毫升,反应温度= 443 30 bar. 443 K 55 杆,10 .2GCMS(岛津GCMS 1600)(岛津GC8A / FIDGL科学GC320/TCD气体产品有原料气中的碳的基础上改建或产量计算./锌(二被聘用的反应气体,批式反应器. 反应条件为:温度= 423 K,初始压力= 30 栏;2 小时;0。2 克酒精(乙醇):5 毫升。结果与讨论分析结果表明,postreactionHCOOR 1 13

6、种醇作为反应溶剂其中铜/锌(一)采用相同的反应条件下单独使用的结果。 相比之下,在没有案件的结1. 总转换为甲醇酯产量的总和. 从表中,. ,高活性的观察,表明在低温酒精的催化促进作用。 这些醇类反应温度显着降低,加速了反应,但不影响整体反应步骤(1)化学计量学 (3)上面列出的。6 1 1 ,3 醇酯. 1 醇的酯化反应2(2率序列。由于酯,HCOOR,浓度是如此之低,步骤(3)被认为是比步骤(2)快。 应当指出的是,所有醇类,他们有一个大的进气中总碳摩尔比卢武铉的区别来自不同的酒精溶剂的摩尔数的影响可以忽略不计。关于碳数相同,但不同结构的醇,第二酒精活性最高,在 2 -丙醇,2 BU-ta

7、nol,2 2醇,2 -443 K 时,2 23.462 13。19%10.27。醇具有较大的空间障碍,反应活性较低,ISO 的情况下所示-丁醇,叔丁醇,环戊。 此外,乙二醇和苯甲醇的,没有活动进行了观察。 但原因还不是很清楚.在不同碳数相同,但不同结构的醇行为的原因,它被认为是不同的酒精类步骤21ROH为一个结果,ROHHCOOCu 是,1 丁醇的空间障碍是所有丁醇中最小的 ,这是有利于酯化反应的亲核攻 4 丁醇中展出的活性最高,在速率决定步骤(2)5.83应当指出,累计酯(HCOOR)可以很容易地转移,以甲醇和卢武铉在较高H2分压. 另一个是在流式半批次的蒸压釜,二丁基甲酸加氢。 为第一个

8、反应条件类似以上所述的甲醇合成反应. 30 (20 10 酒吧氮气)H2和N2 毫升)185 mL环己烷中进行混20毫升. 反应2h83.69CO . 甲酸甲酯可能来自甲酸乙酯的5(5)125 mL 毫升/分钟,30 杆)的443 K 8 h 96。232 -醇。2 2 -上述步骤(3)如果是慢 2 醇. 在其他情况下,步骤(3)率远远高于步骤(2)更快,导致在失踪或相应的酯的产量非常低。CO ,在这些反应条件下的反应,CO 2(1)(3.2 423 K/锌(二)CO2 + CO + + H2,支持这一步反应机制(1)是合理的. CO 没有反应,CO + H2. 含二氧化碳,CO + H2(1

9、00150 PPM)化碳反应形成二氧化碳和实现步骤(1)及(2).42 CO/CO2/H2,BNL 的方法的缺点和/锌固体催化剂非常温和的反应条件,合成气含有CO2H2O反应,它可能是一种很有前途的低温甲醇合成的实用方法。(重量5060的转换,在高温反应,甚至是催化剂重量增强,转换不能增加内在热力学限制.在未来,气泡塔反应器大型综合考虑。声明从日本社会的未来计划,为促进科学的研究(JSP)的大大承认(薪RFTF98P01001)。EF0100395参考文献R. G; Simmons, GW.; Klier, K. Stud. Surf. Catal1981, 7,475。2GraafG。H.;

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