銠基催化劑在合成氣制乙醇中的研究進(jìn)展

魏曉娜，李文雙，王闖，劉志強(qiáng)

(正大能源材料(大連)有限公司，遼寧 大連 116000)

乙醇是一種重要的化工原料，也經(jīng)常被用作車用燃料及其添加劑[1]。作為一種汽油添加劑，乙醇能提供與汽油燃料類似的動力能量，而且產(chǎn)生的其它污染物相對較少[2]。然而，傳統(tǒng)的乙醇生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，主要分為糧食發(fā)酵法和乙烯水合法。糧食發(fā)酵法對原料糧食的需求量比較大，且工藝過程復(fù)雜，在一定程度上制約了這一技術(shù)路線的發(fā)展。乙烯水合法主要以原油加工獲得的乙烯為原料，因而受到我國石油短缺現(xiàn)狀的影響[3-4]。我國擁有豐富的煤炭資源，目前煤炭轉(zhuǎn)化利用的一種有效途徑是將它們轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣蓺?CO+H2)。如果能夠以合成氣為原料直接生產(chǎn)乙醇等C2含氧化合物，則可以充分利用我國豐富的煤炭資源，并緩解我國糧食的工業(yè)消耗和緩解石油資源緊缺的問題。到目前為止，合成氣制乙醇工藝過程中常用的催化劑主要分為四類：① 銠基催化劑；② 改性甲醇催化劑；③ 改性F-T催化劑；④ 鉬基催化劑[5]。在這些用于合成乙醇等C2含氧化物的催化劑中，負(fù)載銠催化劑具有較好的選擇性而受到廣泛的關(guān)注[6]。

1 銠基催化劑在合成氣制乙醇中的生成機(jī)理

關(guān)于銠基催化劑在合成氣制乙醇中的生成機(jī)理還存在爭議，目前得到大多數(shù)研究人員接受的是CO插入表面烷基鍵機(jī)理[7]。由圖1可知，生成乙醇的過程包括：①在催化劑表面發(fā)生H2與CO的吸附；②吸附的CO發(fā)生部分解離與加氫；③未解離的CO插入到CHx中再加氫形成表面烯醇物種；……