成气制二甲醚的Cu-ZnOZrO2／HZSM5双功能催化剂(精)

1、合成气制二甲醚的Cu-ZnO-ZrO2/HZSM-5双功能催化剂葛庆杰黄友弦邱风炎。张秸卫（t中国科学院兰辩化学物理研究诉。兰炳粼合成气直接制二甲醚具有广阔的发展前景，该过程具有潜在的经济效益和重要 的理论意j删。目前,通用的直接制=甲醚催化剂多为甲醇台成催化剂与酸性脱水组 份如分子筛柳械混台组成的复合催化剂,或甲醇合成缆份浸渍分子筛的双功能催化 齐俨-31。本文则采用共沉淀沉积淤q制各了 Cu-ZnO-卿M-5的双功能艘化剂。并 评价了共催化反应眭能，初步探讨了该催化剂上合成气制二甲醚的反应机理。Cu-ZnO-ZrOfl-IZSM-5双功能催化荆对不同原料组成的合成气制二甲醚的反应 结果列于

2、表l。由表可看出;Cu勘ozr02,HzsM-5催化剂对台成气（CO:CO:I- 12=28:5:67制二甲醚反应有比异 的催化性能:CO转化率:89缈k二甲醚的选择陛为 83.8%。同时埘纯CO或C02加氢制二甲醚也有优良的反应性能：对于CO+Hz.CO 转化率为68.4%,二甲醚自勺.i翻晕性为843%对于C02+琏,Co,转化翠为345%.二甲 醚选择性为60%。r袭1Cu-ZnO-Zr04HZSM-5双功能催化剂对合成气制二甲醚反应的催化性能Tablel PerformanceofCu-ZnO-删 M-5basedca eed ca讪,stsforsyngosto盘删 ether 原

3、料气2&威压力反应温度COx转化率 产彤都（raoF/*CO:C02:屿（MPa CC （t001% CoY C 比 CH,OH C2+G2】W匝 28:5+6-40280豁 9148040505838 2907l 202806841390609843 0:26:74202403453880.20360!过兀川 t 表征,并结合催化剂潘陛评价结果，我们初步认为C恸ID乙伤mzSM6催化剂表面合 成气直接制二甲醚反应有可能按如下反应机理进行：首先,CO,c0:吸附在催化齐U爱面与氢 作用形成甲氧基，而后甲氧基迁移到脱水中心结合生成二甲醚和吸附氧 ，吸附氧与氢作用或反应中 生成的氢与羟基结合均生成

4、副产物水。催化剂表面合成气直接制二甲醚反应历程主要包括如下步 骤：43山。(1 CO+X;=苎 X。CO(2嘞+Y、寡i 墨冷,。j,一涵1.一 j:1。72H:、沁。”冷一 ,_j,一土一 j(3 ? CO;=兰 X? CH30+H2也,.f4X-C020x? CH30-OH.、。？(5X? CH30+Z;=兰 Z? CH30+X(6 Y? CH30Z 铲-、-2 一? C 托 O 十 Y r7 2Z? cH,o;兰 z? C 玛 oc跨 +z。0(8 Z? CH;OCH3;=兰 Z+Clt30CH3(9 Z? 0d 一如;=兰 z 十 H20: ij -、oH+OH 1120z代表催化式中X、丫代表催他剂表面加氢9舌性中心，口 j糖同也aJ芥同 镕B表面的脱水活性中I J葛庆杰 黄友梅，李树本。石油化工，1997,26(8:560f2】2SofimosAC,Sct U lellMS IndEngChemRes,1991,26:17d6f3DuboisJL、SaymmK,Al