通过扩大细孔径改良甲醇合成催化剂

作者：辰巳雅彦,安武聪信,小椋和正

摘要：CO2原本是一种相当不容易化学反应的物质，在与H2反应合成甲醇的反应中，同天然气蒸汽转化制备的高含量CO气体相比，反应进行困难，期待改良催化剂。甲醇合成反应中，气体分子向催化剂扩散是由Knudsen扩散支配的。Knudsen扩散是细孔径比分子平均自由行程小的形态，其扩散系数大致与细孔径呈比例。试验了用扩大细孔径进行改良的方法，旨在增大气体扩散性以提高甲醇合成活性。作者在开发的5种成分CuO—ZnO-AlO3-Ga2O3-MgO催化剂（MK-2）基础上，开发了选用适当成形条件扩大细孔径且增加细孔容积的改良催化剂（MK-3）。这种新催化剂同MK-2相比，单位催化剂重量的甲醇合成反应速度快1．2倍左右，表观比重降低约30％。在假设为实际装置的循环型反应器上，完成了DME合成性能的验证，作为对MK-3实用性评价。在装有等体积的MK-2、MK-3和甲醇脱水催化剂的反应器中，确认达到同等的甲醇＋DME合成性能。关于MK-2、MK-3性能稳定性，也确认两者大致相同（约200h）。采用MK-3有望减少催化剂用量。

发文机构：关西电力公司电力技术研究所 三菱重工广岛研究所 三菱重工装置交通系统事业中心日本

关键词：甲醇合成催化剂孔径比改良天然气蒸汽转化化学反应扩散系数气体分子平均自由行程

分类号： TQ223.121[化学工程—有机化工]