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第 36卷 第 1期 煤 炭 转 化 V01．36 No．1 201g年 1月 C0AL C0NVERSI()N Jan．2Ol3 Cu／MgO催化剂 CO加氢低温甲醇合成研究 张建利” 邵光涛。 马利海 ’ 沈玉芳 赵天生。 李文怀 ’ 摘 要 采用共沉淀法制备 了Cu／Mg0催化剂并经 La和 K修饰 ，研究了含 CO 的c0原料 气加氢低温 甲醇合成性能．采用xRD，CO—TPD和 c0一TPD等手段对催化剂的物相结构和表面吸 附行为进行 了表征．结果表 明，La的添加促进 了Cu组分的分散 ，增强了CO和 cO 低温吸附能 力，CO。加氢活性提高；进一步经 K修饰后 ，催化剂表面碱性 明显增强，CO和 CO。高温吸附能力 增强，促使 CO和 co 同步转化 ，催化活性和 甲醇收率 明显提 高，但副产物 甲酸 乙酯含量增加 ；当 n(Cu)： (K)为 10：1时，总碳转化率达 29．7 ，甲醇收率较高，且催化剂具有较好的稳定性． 关键词 Cu／MgO催化剂 ，低温 甲醇合成，CO加氢 中图分类号 TQ426，TQ223．12 1 同时能显著增加催化剂对 CO 的吸附能力，铜钾界 0 引 言 面为反应提供 了新活性位．_6钾作为电子助剂可调 节活性单元的数量和 比例，提高催化剂对变换反应 甲醇是重要 的化工基础原料 ，用途广泛．传统气 的活性 ，调节反应气 中 CO 的含量 ，最终提高 CO 相法合成 甲醇受热力学平衡的限制，单程转化率 转化率．E7,83LaO。助剂可提高催化剂活性组分分散 低．n理论上合成气在低温条件下具有高 的合成 甲 度和稳定性lg]，前期实验表 明， (Cu)： (La)为 醇的转化率 ，是 甲醇合成技术研究的方向之一．美国 50：1时，效果较好．[103为提高 Cu／MgO催化活性 化学系统公司于 1975年提出了液相法甲醇合成工艺 和稳定性 ，本研究在 LaO。改性 的Cu／MgO催化剂 的概念(1iquid-phasemethanolsynthesis)．Brookhaven 基础上进一步引入钾 ，以期实现 C0与 CO 同步转 国家实验室提 出了NaH—RONa—M (OAc)。催化剂 化，提高Cu／MgO催化剂在含 COz合成气下低温 体系 ，反应可在 8O℃～12O℃，2MPa极温和 的条 甲醇合成性能． 件下进行．[2]甲醇钠作为羰化催化剂，其活性高，选 择性好 ，但催化体系 中少量 的 H。O和 CO。会使 1 实验部分 CH ONa迅速失活．HCOOK作为羰化催化剂 ，与 碱金属 甲醇化物一样具有高的羰化活性．Fujimoto 1．1 催化剂制备 等 [3]研 究 HCOOK／Cu—MgO—Na催化剂 ，CO 的转 化率、甲醇时空收率及选择性均较高，但反应生成 采用并流共沉淀法制备 Cu／MgO—LaO。催化 CO ，催化剂的稳定性有待提高．碱性位的存在有利 剂．将 Cu(NO。)2·3H2O，Mg(NO3)2 ·6H2O和 于底物的活化与吸附，对反应起促进作用．_4弱碱性 La(NO3)3·6H2O混合 溶 液 500mL(n(Cu)： 载体 MgO具有碱性和给电子的特性 ，能够促进合 (Mg)： (Ira)为 50：50：1)和一定浓度 的碳酸 成气特别是 CO。的吸附，从而提高反应速率 ，适宜 钠溶液，搅拌条件下 同时滴加到 500mL蒸馏水 中， 作为低温甲醇合成催化剂载体．14]Zhao等[5]研究 沉淀 pH