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甲醇合成催化剂
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甲醇合成催化剂有两大类：一种是以氧化铝为主体的锌基催化剂；另一种是以氧化铜为主体的铜基催化剂。锌基催化剂一般只适用于高温（380℃）高压（32MPa)下作为合成甲醇的催化剂，而铜基催化剂则可以在5mpa压力和低温（240℃）下就能有相当高的反应活性。 根据电子催化理论，氧化锌与氧化铜都有半导体结构（即在半导体中形成晶格的离子壳程层中的某些电子，在温度升高时比较容易从他们正常能阶中激发起来，这些电子便形成了存在于晶格的各结点之间的所谓电子 气与因游离电子而形成的电子孔穴，造成物质表面能量的非均一性）这是它们具有活性的原因。娜塔根据实验认为，反应是在被吸附的一氧化碳和氢之间的三分子反应： 铜基甲醇催化剂具有良好的低温活性，较高的选择性，通常用于低中压流程。主要成分：CuO35%—45%是有效成分，ZnO35%—45%、Al2O3 5%是助催化剂，其中ZnO是催化剂的骨架，对铜晶具有稳定和保护作用。 铜基催化剂易中毒，硫化物、氯、油、NH3、磷、砷等都能使催化剂中毒而失去活性，催化剂吸S量（平均）达3.5%时，活性基本丧失。 催化剂还原分为：高H2还原和低H2还原两种： 低H2还原，床层温度容易控制，还原后催化剂活性强，但还原时间长。 高H2还原： 采取严格控制床层温度的方法，以出水量为指标，控制还原过程的进行。该方法优点是还原时间短；一般约40小时左右。不足之处：操作须十分细心严格，不慎将引起催化剂床层剧烈超温，导致触媒失活报废。 还原原理:CuO+H2=Cu+H20+86.7KJ/mol 属于强放热反应。 ZnO、Al2O3由于金属活性Zn、Al较强，则不被还原。 |
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