生物质源合成气催化转化制乙醇研究进展.pdf

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1、化学世界生物质源合成气催化转化制乙醇研究进展陶泳。高滋。(1．j二海市化工科学技术情报所，上海200030；2．复旦大学化学系，上海200433)摘要：生物质气化制合成气，然后再由合成气催化转化制乙醇，已引起国内外广泛的重视，因为这是改善空气质量，增加能量资源的一条新途径。介绍了合成气制乙醇反应的特点，已研究的该反应主要催化剂类型，以及它们在CO加氢反应中的表现。并分析了现有各类催化体系和反应工艺存在的主要问题，为进一步研究开发新的催化剂和反应过程提供信息。关键词：生物质；合成气；乙醇；催化剂中图分类号：TQ352；TQ223．12文献标志码：A文章编号：0367-6358(2014)02—

2、0124一O5ProgressinCatalyticConversionofBiomass—derivedSyngastoEthanolTAOYong。GAOZi(』．ShanghaiResearehInstituteoJChemi~alIndustryScienceandTechnologyInformation，Shanghai200030·China；2．DepartmentofChemistry，FudanUniversity，Shanghai200433，China)Abstract：Gasificationofbiomassfollowedbycatalyticconversio

3、nofsyngastoethanolisreceivingin—creasedattentionallovertheworld。becauseitisconsideredasanewroutetoimproveairqualityandtoin—creaseenergyresource．Thereactionpropertiesofsyngastoethanol，themaintypesofcatalystsusedandtheirperformancesinCOhydrogenationweredescribed．Theproblemsofthepresentcatalyticsystem

4、sandreactionconditionswerediscussedtoprovideinformationforfurtherresearchondesigningnewcatalystanddevelopingnewreactionprocess．Keywords：biomass；syngas；ethanol；catalystFh于石油和矿物燃料资源的消耗不断增长，以需要的能耗是十分可观的。将所有可利用的生物质及全球气候的不断恶化，新能源的开发已成为全世包括半纤维素和木质素先转变成合成气(CO和界关注的焦点。由生物质制造新的合成燃料已引起H。)，然后再催化转化成液体燃料，有可能是一种更

5、人们广泛的注意，其中生物乙醇的制造更是大家关实际和更有效的途径。注的重点之一。因为乙醇不仅可以作为清洁汽车燃两种典型的生物质工业气化炉制造的合成气组料和燃料电池的氢源，还是制造许多重要工业化学成见表1，表中还列出了一种以煤为原料的【业气品和聚合物的原料。化炉数据供比较。生物质主要成分为淀粉、纤维素、半纤维素和木得到的合成气脱除HS，NH。等杂质后可用质素。目前乙醇主要是由聚六碳糖构成的淀粉和纤于生产各种化学品和液体燃料，如甲醇、汽柴油、二维素发酵制造的，由聚五碳糖构成的半纤维素和聚甲醚、醋酸、甲醛等等，这些生产技术目前均已成熟。苯丙烷构成的木质素是不能发酵制造乙醇的。而且然而由合成气直接催化

6、转化制乙醇和高碳醇的研发酵过程生产的乙醇浓度较低，要浓缩成燃料乙醇，究，虽然已有近9O年的历史，报道的研究结果很多，收稿日期：2013-08—01作者简介：陶泳(1966)，男．硕士，主要从事化工科技情报工作。E—mail：taojames@outlook．corn。第2期化学世界但至今技术上尚存在问题，离工业化要求还有一定物中的甲烷和碳氢化合物。距离。本文将对这方面的研究情况和已取得的进展另一个重要的副反应是水煤气转换反应进行扼要的介绍。(WGS)Co+HO一一CO2+H2表1生物质工业气化炉制合成气组成△H?一一41．1kJ／mol／XG?===一28．6kJ／tool该反应会影响整个反

7、应的平衡，对H／co比低的合成气原料，WGS反应是有利的，因为可以产生额外的H。反之，对H／co比高的原料，它是不利的。合成乙醇一般原料的H／co比在1到2之间。H／co比太低会使催化剂容易积碳和失活。由于选用的催化剂和反应工艺条件不同，还可能有其他未列出的副反应，导致生成甲醇、高碳醇、C。一C烷烃和烯烃、C豺含氧化合物等，影响乙醇的选择性和产率。3催化剂已报道的合成气制乙醇催化剂主要是多相催化剂。它们又可分