甲醇合成金属催化剂的主要成分根据催化剂类型不同而有所差异，主要包括锌铬催化剂和铜基催化剂两大类，其核心成分如下：

锌铬催化剂

• 主要成分：氧化锌（ZnO）、三氧化二铬（Cr₂O₃），部分配方中还含有氧化铁（Fe₂O₃）、水（H₂O）、石墨等成分。

• 特性：

• 耐硫性：对原料气中的硫化物具有较强耐受性。

• 活性较低：需在较高温度（350-400℃）和高压（25-30MPa）条件下运行。

• 应用历史：曾主导高压法工艺，但因能耗高、效率低，逐渐被铜基催化剂取代。

铜基催化剂

• 主要类型：

• Cu-Zn-Al催化剂：以氧化铜（CuO）、氧化锌（ZnO）和氧化铝（Al₂O₃）为核心成分，是当前工业应用最广泛的甲醇合成催化剂。

• Cu-Zn-Cr催化剂：以氧化铜（CuO）、氧化锌（ZnO）和三氧化二铬（Cr₂O₃）为主要成分，适用于特定工艺条件。

• 特性：

• 低温活性：在250-300℃、5-25MPa的低压条件下即可高效运行，显著降低能耗。

• 高选择性：通过抑制副反应，提高甲醇产率和纯度。

• 稳定性：氧化铝（Al₂O₃）的加入可阻止铜微晶与氧化锌烧结，维持催化剂物理性能和化学活性。

• 应用占比：全球约65%的甲醇产量使用低压铜系催化剂合成。

• 成分作用：

• 氧化铜（CuO）：主催化剂，提供催化活性中心。

• 氧化锌（ZnO）：助催化剂，增强氧化铜的分散性和稳定性。

• 氧化铝（Al₂O₃）：载体，提供大比表面积，促进反应物吸附和产物脱附。