PDF《甲醇及其下游产品催化剂研究进展》

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3 ・ 泸天化科技2008年第 4期?1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 产醋酸和甲基叔丁基醚.随着 C1 化工的发展 ,以 甲醇为原料制丙烯和低碳烯烃技术也在不断发 展.甲醇是富氢液体 ,可通过水蒸气重整制氢用 于燃料电池的氢源 ,也可直接作为燃料电池的燃 料使用 ,很有希望成为燃料电池电动汽车的燃料. 另外 ,甲醇还可经生物发酵制取甲醇蛋白 ,用作饲 料或食品添加剂.

2 甲醇下游产品 碳酸二甲酯、 甲基丙烯酸甲酯、 低碳烃类化合 物及甲醇甲醇下游产品主要包括 :甲醛、 醋酸、 甲 基叔丁基醚、 二甲醚、 甲酸甲酯、 甲醇蛋白等.

211 甲醛 甲醛是脂肪族醛系列中最简单的醛 ,常温下为 无色气体 ,具有强烈刺激性和窒息性臭味.甲醛气 体可燃 ,能与空气形成爆炸性混合物 ,爆炸极限为 0107~0173 (摩尔比 ).甲醛主要用于生产脲醛树 脂、 酚醛树脂、 季戊四醇、 甲醛树脂、 维纶等化工产 品 ,也用于农药和染料以及消毒剂、 防腐剂等. 甲醛 最早由俄国化学家A1M1Butlerov 于1859年通过亚甲基二乙酯水解制得 , 1889年德国 首次由甲醇生产甲醛.1910年由于酚醛树脂的 开发成功 ,使甲醛工业得到了迅猛发展.1925 年,J1C1W alker开发了天然气和低级烷烃氧化制 甲醛的方法.目前国内外工业甲醛生产均使用甲 醇为原料 ,生产工艺根据所使用的催化剂一般可 分为 铁钼法 和 银法 . 银法 工艺中使用的 催化剂为电解银或浮石银 ,在过量甲醇存在下即 在高于甲醇 - 空气的爆炸上限进行操作 ;

铁钼 法 工艺是以钼酸铁和氧化钼混合物作为催化 剂 ,在空气过剩即低于甲醇 - 空气爆炸下限的条 件下进行操作 ,故又称 空气过量法 .此外也可 利用二甲醚生产甲醛 ,反应在常压、 450~500℃、 以氧化钨为催化剂 ,用空气进行氧化来进行.由 于甲醛水溶液的蒸汽压较低 ,甲醛和水能形成恒 沸物 ,因此分离和提纯无水甲醛比较困难 ,通常产 品为甲醛水溶液.

212 醋酸 醋酸是最重要的低级脂肪族一元羧酸.纯醋 酸为无色液体 ,有刺激性气味与酸味 ,具有强腐蚀 性.醋酸是重要的基础化工原料之一 ,广泛应用于 化工、 医药、 农药、 炸药、 金属加工及食品等行业. 目前国内外所采用的生产工艺有乙醇氧化法、 乙炔氧化法、 丁烷和轻质油氧化法以及甲醇羰基化 法.乙醇氧化法消耗大量的粮食 ,成本高 ,正逐渐 萎缩.乙烯氧化法以宝贵的乙烯为原料 ,生产规模 越来越小.丁烷和轻质油氧化法以钴和锰为催化 剂 ,收率低 ,副产物多 ,技术上没有任何优势.甲醇 羰基化法可以完全不依赖于石油 ,原料丰富 ,价廉 易得 ,逐渐成为世界生产醋酸的主要方法. 甲醇羰基化合成醋酸分高压法和低压法 ,高 压法是以羰基钴为主催化剂 ,碘甲烷为助催化剂 , 在约

250 ℃ 和70 MPa压力下进行反应.低压法 是以三碘化铹为主催化剂 ,碘甲烷为助催化剂 ,在 温度 175~200 ℃,反应压力

3 MPa的条件下进 行.使用羰基钴催化剂时 ,不仅需要较高的 CO 分压以稳定羰基钴催化剂 ,而且产物中副产物含 量也较多.Monsanto公司开发的铑 - 碘催化剂体 系 ,不仅使反应压力大大降低 ,而且使反应生成醋 酸的选择性提高到 99% ,成为甲醇羰基化生产醋 酸的主要工艺路线.然而铑 - 碘催化剂体系也存 在设备腐蚀严重以及反应液分离困难等问题 ,另外,铑催化剂资源稀少 ,在使用过程中催化剂的流 失不可避免.因此人们对铑 - 碘催化剂体系进行 了........