通過擴大細孔徑改良甲醇合成催化劑

作者：辰巳雅彥,安武聰信,小椋和正

摘要：CO2原本是一種相當不容易化學反應的物質，在與H2反應合成甲醇的反應中，同天然氣蒸汽轉化制備的高含量CO氣體相比，反應進行困難，期待改良催化劑。甲醇合成反應中，氣體分子向催化劑擴散是由Knudsen擴散支配的。Knudsen擴散是細孔徑比分子平均自由行程小的形態，其擴散系數大致與細孔徑呈比例。試驗了用擴大細孔徑進行改良的方法，旨在增大氣體擴散性以提高甲醇合成活性。作者在開發的5種成分CuO—ZnO-AlO3-Ga2O3-MgO催化劑（MK-2）基礎上，開發了選用適當成形條件擴大細孔徑且增加細孔容積的改良催化劑（MK-3）。這種新催化劑同MK-2相比，單位催化劑重量的甲醇合成反應速度快1．2倍左右，表觀比重降低約30％。在假設為實際裝置的循環型反應器上，完成了DME合成性能的驗證，作為對MK-3實用性評價。在裝有等體積的MK-2、MK-3和甲醇脫水催化劑的反應器中，確認達到同等的甲醇＋DME合成性能。關于MK-2、MK-3性能穩定性，也確認兩者大致相同（約200h）。采用MK-3有望減少催化劑用量。

發文機構：關西電力公司電力技術研究所 三菱重工廣島研究所 三菱重工裝置交通系統事業中心日本

關鍵詞：甲醇合成催化劑孔徑比改良天然氣蒸汽轉化化學反應擴散系數氣體分子平均自由行程

分類號： TQ223.121[化學工程—有機化工]