探析废甲醇合成催化剂综合利用新工艺研究

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1、郑州大学硕士学位论文废甲醇合成催化剂综合利用新工艺研究姓名：丁惠萍申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：雒廷亮;宋怀俊20051030郑州大学硕士学位论文摘要目前甲醇生产主要采用低压工艺，此种工艺都是用铜基催化剂。铜基催化剂对硫的中毒十分敏感。合成气中的硫化氢与催化剂中的铜结合将生成硫化铜或硫化亚铜，这将大大降低催化剂的反应活性，加快催化剂的衰老。目前废甲醇催化剂的利用方法，可制备金属铜、氧化铜、硫酸铜、、微量元素肥料、氯化亚铜和重制甲醇催化剂。对于废催化剂的回收，国外立足于湿法回收，国内曾采用干法一冶炼法回收但这种方法能耗高，回收率低，且二次污染严重。

2、湿法通常采用酸溶法，通常是用硫酸溶解催化剂，使催化剂中的铜、锌以离子形式进入溶液，然后再向溶液中加入锌粉或铁粉将铜置换出来。另外，这种方法生产的铜锌盐或铜锌复合肥及次品级氧化锌品质较低，同时，虽然该法溶解彻底，但同时铁、铝等杂质也进入溶液，导致工艺流程长，不易控制，回收产品中杂质多，纯度不高，造成难以净化除杂等难题，并且硫酸对设备的腐蚀性极强。首先把废甲醇催化剂粉碎到一定程度后煅烧，生成的二氧化硫、二氧化氮等气体用水吸收，除去其中杂质，煅烧后的废催化剂用一定浓度的氯化铵溶液溶解一定时间，氧化锌因为溶解度大而大部分以锌氨络离子的形式进入滤液，经水解得到氢氧化锌

3、沉淀，经过滤、煅烧后得到氧化锌；氧化铜因溶解度小而大部分进入滤渣，经洗涤后用硫酸溶解生成成硫酸铜，硫酸铜与碳酸钠发生复分解反应生成碱式碳酸铜，然后依次加入浓盐酸与铜粉，还原得到氯化亚铜，经抽滤去掉滤液，然后烘干即得氯化亚铜．本课题有如下特点：1)不存在二次污染2)本研究采用络合的方法，对设备腐蚀性小。3)浸取液可回收利用经反复实验研究，得出最佳工艺条件为：最佳催化剂颗粒度：80目；最佳焙烧温度：950℃；最佳焙烧时间：60min；最佳络合剂用量：为理论用量的3倍左右合适；最佳浸取温度：沸腾状态；最佳浸取剂浓度：4mo忱；最佳浸取时间：10min；最佳浸取液和

4、碳酸钠投料比为l：2；最佳生成氯化亚铜时间：20min。郑州大学硕士学位论文测得产品中cuCl得含量为96．7％，主要成分达到GBl619．79标准品的要求。最佳氢氧化锌煅烧时间：60分钟，最佳氢氧化锌煅烧温度：800℃左右，主要成分达到GB3494．83一级品的要求。关键词：废甲醇催化剂，络合，氯化亚铜，氧化锌工艺条件Ⅱ郑州大学硕士学位论文AbstractCurrentlylow-pressureprocessiscommonlyusedinmethylalcoholproduction，inwhichcopper．basedcatalystsareuse

5、d．Copper．baSedcatalstsaresensitivetosulphur，CuSorcu2sformedbyt11ecombinationofmeH2sinsynthesisgasandthe印perintllecatalystwouIddecneasethereatiVityanddecelarate廿ldagingofcafalysts．NowthereaIlemallyulilgationofthewastemethylalcohotcatalystsrepmduction，suchasthepreparationofCu，CuO，CuC

6、l，CuS04nace-elementfertilzersandmemeⅡ1ylaloohotca协Iysfsr印roduction．Thenextchart口firstcmshesafcerthisresearchwastememylalcoholsymheticcatalystef诧ctivecomponemcomprehensiveutiliz砒iontechnicalpmcesst11ewastemet}1ylalcoh01catalystthecertaindegreethefever，gasw锄erusedabso印tionaIldsoonpro

7、“ctionsuIphurdioxide，ni仃ogendioxide，exc印timpurity，bumsafterⅡ1espentcatalysttodissolvethecenaintime谢nlt11ecercaindensity锄moniumchlorides01ution，tllezincoxideisbigbecauseofthesolubilityaIldmajorityofenters廿lefiln谊tebythezincamminoionfo舯，obtajnsmezinchydroxideaf【ermehydmlisistoprecipi

8、tate，afterfilte氇b啪sobtains