PDF《甲醇及其下游产品催化剂研究进展》

甲醇及其下游产品催化剂研究进展 泸天化绿源醇业公司甲醇车间 张霖秦亮巫明英 王焰颜巧灵 泸天化股份公司技术中心 路世武 摘要论述了 C1 化工的重要基础原料 ― ― ― 甲醇及其下游产品的性质、 应用及生产方法 ,阐述了催 化剂在其生产应用中的发展历程及其重要作用 ,展望了甲醇及其下游产品在将来化工生产中的广阔前 景.

关键词 甲醇 催化剂 下游产品 分子筛 甲醇作为重要的化工基础原料和清洁液体 燃料 ,除作为许多有机物的良好溶剂外 ,还可用于 制造甲醛、 醋酸、 甲基叔丁基醚、 二甲醚及低碳烃 类化合物等一系列有机化工产品 ,在化工生产中 具有及其重要的地位 ,其众多的下游产品对工农 业、 交通运输业以及国防军工业都具有重要作用.

1 甲醇生产及应用 甲醇分子式为 CH3 OH,纯甲醇是无色透明、 易挥发、 可燃、 略带醇香味的有毒液体.甲醇可以 和水以及乙醇、 乙醚等许多有机液体无限互溶 ,不 能与脂肪烃类化合物互溶.甲醇蒸气和空气混合 能形成爆炸性混合物 ,爆炸极限为 515% ~44 %. 1923年德国 BASF公司首先用合成气在锌 - 铬催化剂下高压合成了甲醇 ,实现了甲醇的工业 化生产.直到 1966年英国 IC I公司开发了铜基 催化剂 Cu - Zn - A l的低压法工艺 ,接着又开发 了中压法工艺.1971年德国的 Lurgi公司相继开 发了适用于天然气 - 渣油为原料的 Cu - Zn - Mn 催化低压法工艺.由于低压法比高压法在能耗、 装置建设和单系列反应器生产能力方面具有明显 的优越性 ,所以从 70年代中期起 ,国外新建装置 大多采用低压法工艺.世界上典型的甲醇合成工 艺主要有 IC I工艺、 Lurgi工艺和三菱瓦斯化学公 司(MCC)工艺.目前 ,国外开发的液相甲醇合成 新工艺具有投资省、 热效率高、 生产成本低的显著 优点 ,尤其是 LP MEOHT M 工艺 ,采用浆态反应 器 ,特别适用于用现代气流床煤气化炉生产的低 H2 / (CO +CO2 )比的原料气 ,在价格上能够与天 然气原料竞争. 我国的甲醇生产始于 1957年,60年代建成 了一批中小型装置 ,并在合成氨工业的基础上开 发了联产法生产甲醇的工艺.70年代四川维尼 纶厂引进了一套以乙炔尾气为原料的

95 kt/a低 压工艺装置 ,采用英国 IC I技术.1995年12月,由化工部第八设计院和上海化工设计院联合设计 的200 kt/a甲醇生产装置在上海太平洋化工公司 顺利投产 ,标志着我国甲醇生产技术向大型化和 国产化迈出了新的一步.2000年 ,杭州林达公司 开发了拥有完全自主知识产权的 JW 低压均温甲 醇合成技术 ,打破长期来被 IC I 、 Lurgi等国外少数 公司所垄断的局面 ,并在 2004年获得国家技术发 明二等奖.2005年 ,该技术成功应用于国内首家 焦炉气制甲醇装置上. 工业上常用的甲醇合成催化剂有锌铬 ( ZnO / Cr2 O3 )和铜基 (CuO /ZnO /A l2 O3 )催化剂.锌铬催 化剂反应温度在 300~400 ℃ 之间 ,操作压力约为

30 MPa,因此被称为高压催化剂.铜基催化剂是 一种低压催化剂 ,反应温度在 230~270 ℃ 之间 , 操作压力为 5~10 MPa.目前主要采用的是铜基 催化剂 ,各国也在努力开发新型催化剂 ,例如英国 推出的 I C I51 - 7及德国 BASF公司开发的 S3 - 86型催化剂.我国南京化学工业公司开发的 C307新型中低压合成甲醇催化剂 ,具有较大的比 表面及合适孔容 ,提高了催化剂的产率、 选择性和 热稳定性. 甲醇的主要应用领域是生产甲醛 ,其次是生 ・