成氣制二甲醚的Cu-ZnOZrO2／HZSM5雙功能催化劑(精)

1、合成氣制二甲醚的Cu-ZnO-ZrO2/HZSM-5雙功能催化劑葛慶杰黃友弦邱風(fēng)炎。張秸衛(wèi)（t中國(guó)科學(xué)院蘭辯化學(xué)物理研究訴。蘭炳粼合成氣直接制二甲醚具有廣闊的發(fā)展前景，該過(guò)程具有潛在的經(jīng)濟(jì)效益和重要 的理論意j刪。目前,通用的直接制=甲醚催化劑多為甲醇臺(tái)成催化劑與酸性脫水組 份如分子篩柳械混臺(tái)組成的復(fù)合催化劑,或甲醇合成纜份浸漬分子篩的雙功能催化 齊儼-31。本文則采用共沉淀沉積淤q制各了 Cu-ZnO-卿M-5的雙功能艘化劑。并 評(píng)價(jià)了共催化反應(yīng)眭能，初步探討了該催化劑上合成氣制二甲醚的反應(yīng)機(jī)理。Cu-ZnO-ZrOfl-IZSM-5雙功能催化荊對(duì)不同原料組成的合成氣制二甲醚的反應(yīng) 結(jié)果列于

2、表l。由表可看出;Cu勘ozr02,HzsM-5催化劑對(duì)臺(tái)成氣（CO:CO:I- 12=28:5:67制二甲醚反應(yīng)有比異 的催化性能:CO轉(zhuǎn)化率:89緲k二甲醚的選擇陛為 83.8%。同時(shí)塒純CO或C02加氫制二甲醚也有優(yōu)良的反應(yīng)性能：對(duì)于CO+Hz.CO 轉(zhuǎn)化率為68.4%,二甲醚自勺.i翻暈性為843%對(duì)于C02+璉,Co,轉(zhuǎn)化翠為345%.二甲 醚選擇性為60%。r襲1Cu-ZnO-Zr04HZSM-5雙功能催化劑對(duì)合成氣制二甲醚反應(yīng)的催化性能Tablel PerformanceofCu-ZnO-刪 M-5basedca eed ca訕,stsforsyngosto盤(pán)刪 ether 原

3、料氣2&威壓力反應(yīng)溫度COx轉(zhuǎn)化率 產(chǎn)彤都（raoF/*CO:C02:嶼（MPa CC （t001% CoY C 比 CH,OH C2+G2】W匝 28:5+6-40280豁 9148040505838 2907l 202806841390609843 0:26:74202403453880.20360!過(guò)兀川 t 表征,并結(jié)合催化劑潘陛評(píng)價(jià)結(jié)果，我們初步認(rèn)為C慟ID乙傷mzSM6催化劑表面合 成氣直接制二甲醚反應(yīng)有可能按如下反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行：首先,CO,c0:吸附在催化齊U愛(ài)面與氫 作用形成甲氧基，而后甲氧基遷移到脫水中心結(jié)合生成二甲醚和吸附氧 ，吸附氧與氫作用或反應(yīng)中 生成的氫與羥基結(jié)合均生成

4、副產(chǎn)物水。催化劑表面合成氣直接制二甲醚反應(yīng)歷程主要包括如下步 驟：43山。(1 CO+X;=苧 X。CO(2嘞+Y、寡i 墨冷,。j,一涵1.一 j:1。72H:、沁?！崩湟?,_j,一土一 j(3 ? CO;=蘭 X? CH30+H2也,.f4X-C020x? CH30-OH.、。？(5X? CH30+Z;=蘭 Z? CH30+X(6 Y? CH30Z 鏟-、-2 一? C 托 O 十 Y r7 2Z? cH,o;蘭 z? C 瑪 oc跨 +z。0(8 Z? CH;OCH3;=蘭 Z+Clt30CH3(9 Z? 0d 一如;=蘭 z 十 H20: ij -、oH+OH 1120z代表催化式中X、丫代表催他劑表面加氫9舌性中心，口 j糖同也aJ芥同 镕B表面的脫水活性中I J葛慶杰 黃友梅，李樹(shù)本。石油化工，1997,26(8:560f2】2SofimosAC,Sct U lellMS IndEngChemRes,1991,26:17d6f3DuboisJL、SaymmK,Al