近年来,随着社会经济的快速发展,以化石资源为主的能源消耗日益增加,带来严重的能源短缺和环境污染等问题。生物质能源是一种绿色清洁的可再生能源,大力开发利用生物质能,可以有效地解决上述问题。燃料乙醇技术是生物质能利用技术中最有前途的技术之一,燃料乙醇是目前最现实可行的石油替代燃料。燃料乙醇具有高的含氧量和辛烷值,将其按一定比例加入汽油中作为车用燃料,可有效地提高汽油的燃烧效率和抗爆性能,并降低污染物的排放。工业上燃料乙醇的生产方法主要包括传统发酵法和乙烯水合法。传统发酵法面临“与人争粮,与粮争地”等问题,乙烯水合法因为依赖石油资源且经济性低已逐渐被淘汰。因此开发非粮非石油路线的乙醇制备方法,有效降低乙醇生产成本,具有重大的现实意义。合成气可由可再生的、资源丰富的生物质气化获得,经净化、调质后可用来合成燃料乙醇。合成气直接合成乙醇法由于研发的催化剂的活性和乙醇选择性较低,目前尚未获得实质的进展。合成气间接合成乙醇法更容易实现,其中一条路径为：合成气首先合成甲醇,甲醇再羰基化合成乙酸甲酯,最后乙酸甲酯加氢合成乙醇。合成气合成甲醇已实现工业化,上述路径得以实现的主要技术难题是甲醇羰基化催化剂和乙酸甲酯加氢催化剂的开发。因此,本论文开展了对甲醇羰基化技术和乙酸甲酯加氢技术的实验研究,以探索合成气间接合成燃料乙醇的有效方法。采用Rh-I或Ir-I催化体系的液相羰基化已经实现工业化。然而,该体系催化剂价格昂贵,设备腐蚀严重,产物分离、精制存在困难。近来非铑和非碘化物的甲醇气相羰基化催化体系得到广泛关注。本文采用浸渍法制备了一系列NiCl2和CuCl2负载在HMOR上的无碘化物作助剂的催化剂,研究了该类催化剂对甲醇气相羰基化反应的活性。研究发现,NiCl2和CuCl2的负载量对催化剂活性有较大影响。NiCl2/HMOR催化剂和CuCl2/HMOR催化剂均具有较高的甲醇转化率,而在5%NiCl2-15%CuCl2/HMOR催化剂上,适量的NiCl2和CuCl2的协同作用使得催化剂在具有较高的甲醇转化率的同时也具有较高的目标产物选择性。在压力为1.5MPa,温度为350℃时,甲醇转化率可达84.2%,乙酸和乙酸甲酯的选择性分别为48.4%和25.1%,二者的总选择性和总收率分别高达73.5%和61.9%,副产物二甲醚的选择性仅为13.2%。铜基催化剂选择性地表现出高的C-O键加氢活性和低的C-C键加氢活性；载体Si02同时具有弱的酸中心和弱的碱中心,因此,Cu/SiO2催化剂表现出了很高的酯加氢活性。本文采用尿素水解法制备了不同负载量的Cu/SiO2催化剂,用于研究铜负载量和还原温度对催化剂结构的影响,以及对加氢活性的影响。研究发现,铜负载量为20wt%的催化剂因为铜颗粒分散均匀、孔径相对集中及活性中心较多而表现出最好的加氢性能。尿素水解法制备的Cu/SiO2催化剂的活性组分和载体之间存在较强的相互作用,活性组分的还原受到限制。经350℃还原的20%Cu/SiO2催化剂具有最好的加氢活性,可归因于其最高的Cu0/(Cu0+Cu+)值,能够同时解离氢气和活化乙酸甲酯。在P=2MPa,T=240℃,H2/MA=5时,乙酸甲酯转化率和乙醇选择性分别达到93.2%和60.9%,并且催化活性随着氢酯比的增加呈现上升的趋势。