專利名稱:甲醇的制備方法
本發(fā)明涉及基本有機(jī)合成領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及甲醇的制備方法。甲醇可用于制備一系列有機(jī)產(chǎn)品酚醛，甲基苯對(duì)二酸酯，合成樹(shù)脂及藥品等等。
已知由含一氧化碳，二氧化碳和氫的氣體混合物在溫度為160-300℃，壓力為1-15兆帕及混合氣體體積流速為5000-15000小時(shí)-1條件下循環(huán)通過(guò)反應(yīng)器中的含銅催化劑制備甲醇的方法。從反應(yīng)器出來(lái)的氣態(tài)混合物中分離出生成的甲醇和水，余下的氣體混合物再與原料氣體混合物混合，并送入反應(yīng)器進(jìn)行循環(huán)(GB，A，1159035)。
上述方法的缺點(diǎn)在于催化劑的生產(chǎn)能力低，在5兆帕壓力下僅為0.2-0.4噸/(米3·小時(shí))。此外，此法的缺點(diǎn)還在于循環(huán)氣體混合物所需的能耗甚高。
已知另一個(gè)制備甲醇的方法分兩級(jí)進(jìn)行。在第一級(jí)，含一氧化碳，二氧化碳和氫氣的混合氣體在溫度為160-300℃，壓力為1-15兆帕，氣體積流速為2000-25000小時(shí)-1的條件下，在循環(huán)系統(tǒng)中與含銅催化劑接觸，在分離出生成的甲醇和水之后將含1-20體積的二氧化碳，CO/CO2體積比等于0.5-2的原料氣體混合物加入循環(huán)氣體混合物中。從第一級(jí)出來(lái)的氣體混合物，即蒸出氣，送入第二級(jí)，在與上述的第一級(jí)相同的溫度，壓力及氣體混合物體積流速的條件下與含銅催化劑在循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行接觸。再將第二級(jí)中生成的甲醇和水從循環(huán)氣體混合物中分離出來(lái)(GB，A，1259945)。
此法的缺點(diǎn)仍然在于催化劑的生產(chǎn)能力低，5兆帕下該裝置第一級(jí)的生產(chǎn)能力為0.4噸/(米3·小時(shí))，第二級(jí)的生產(chǎn)能力為0.28噸/(米3·小時(shí))。此外，此法之缺點(diǎn)還在于，在每級(jí)中需用大功率壓縮機(jī)使氣體混合物循環(huán)。
本發(fā)明的基本任務(wù)是在從含有一氧化碳，二氧化碳和氫的混合氣體與含銅催化劑接觸制備甲醇的二級(jí)方法中選擇合適的第一級(jí)工藝條件，在碳的氧化物轉(zhuǎn)化率高的前提下使含銅催化劑的生產(chǎn)能力提高，使循環(huán)氣體混合物的能耗減少，并使工藝和設(shè)備簡(jiǎn)化。
為解決這個(gè)任務(wù)，特提出制備甲醇的兩級(jí)方法;含一氧化碳，二氧化碳和氫的氣體混合物在溫度為190-290℃，壓力為5-10兆帕下與含銅催化劑接觸，第一級(jí)所得氣態(tài)混合物含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇和水的蒸汽，將甲醇和水的蒸汽從氣體混合物中分離出來(lái)，余下的氣體混合物含有一氧化碳，二氧化碳和氫送入第二級(jí)，第二級(jí)反應(yīng)是在反應(yīng)器中，循環(huán)氣體混合物的體積流速為7000-15000小時(shí)-1下完成的，第二級(jí)所得氣態(tài)混合物含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇和水的蒸汽，將甲醇和水的蒸汽從氣態(tài)混合物中分離出來(lái)。根據(jù)本發(fā)明，在第一級(jí)與含銅催化劑接觸的氣體混合物含有5-30體積%一氧化碳，0.3-20體積%二氧化碳，一氧化碳和二氧化碳的體積比等于0.25-87，氫和碳的氧化物總和的體積比等于2-3.65，第一級(jí)反應(yīng)是在一個(gè)流態(tài)反應(yīng)器或流態(tài)化反應(yīng)器級(jí)聯(lián)中完成的，其中原料氣體混合物的體積流速為4500-100000小時(shí)-1，第一級(jí)所得的氣態(tài)混合物中水蒸汽的含量保持在0.02-1.38體積%。
在制定本方法時(shí)發(fā)現(xiàn)，在得到甲醇的同時(shí)在含銅催化劑上產(chǎn)生水，隨工藝條件的變化，水對(duì)甲醇合成過(guò)程有不同的影響，即使催化劑活化，或者使催化劑鈍化并有礙于生成甲醇。例如，已知方法中(GB，A，1259945)第一級(jí)反應(yīng)器出口的氣態(tài)混合物中含水量超過(guò)1.5體積%使催化劑生產(chǎn)能力降低/低于0.4噸/(米3·小時(shí))/。本方法將第一級(jí)所得氣態(tài)混合物(即第一級(jí)出口)中含水量維持在0.02-1.38體積%，從而可在碳的氧化物轉(zhuǎn)化率高(86-97%)的前提下提高催化劑的生產(chǎn)能力/0.4-2.4噸/(米3·小時(shí))。
由于本方法的第一級(jí)反應(yīng)是在流態(tài)化反應(yīng)器中進(jìn)行的，從而能大大減少循環(huán)氣體混合物所需的能耗，并能簡(jiǎn)化流程的工藝及設(shè)備。
由于催化劑生產(chǎn)能力提高，在保持給定的生產(chǎn)能力的前提下可減小反應(yīng)器的尺寸。第一級(jí)采用反應(yīng)器級(jí)聯(lián)可能建造不同生產(chǎn)能力的裝置。
第一級(jí)所得氣態(tài)混合物中的含水量，從而催化劑的生產(chǎn)能力由氣體混合物中CO/CO2的體積比調(diào)節(jié)。
為了提高催化劑的生產(chǎn)能力，本方法推薦將第一級(jí)出口的氣態(tài)混合物中含水量保持為0.02-0.8體積%，辦法是使與該級(jí)含銅催化劑接觸的氣體混合物中一氧化碳與二氧化碳的體積比等于2.8-87(在4500-100000小時(shí)-1范圍內(nèi)任意的氣體混合物的體積流速之下)。
第一級(jí)出口的氣態(tài)混合物中含水量，因而催化劑的生產(chǎn)能力還能由原料氣體混合物的體積流速調(diào)節(jié)。為了在第一級(jí)所得氣態(tài)混合物中含水量為0.02-1.38體積%的條件下提高催化劑的生產(chǎn)能力，本方法推薦，在體積流速為60000-100000小時(shí)-1下原料氣體混合物與含銅催化劑進(jìn)行接觸。
排列組合這兩個(gè)參數(shù)(CO/CO2的體積比和氣體混合物的體積流速)同樣可以在第一級(jí)出口氣態(tài)混合物中含水量等于0.02-1.38體積%的條件下提高催化劑的生產(chǎn)能力。為此，本法推薦，原料氣體混合物與含銅催化劑在第一級(jí)的接觸在氣體混合物中一氧化碳對(duì)二氧化碳的體積比等于1-2.8，送去接觸的氣體混合物的體積流速為4500-60000小時(shí)-1的條件下進(jìn)行。
如前所述，含有一氧化碳，二氧化碳和氫的氣體混合物與含銅催化劑接觸在第一級(jí)和第二級(jí)都是在溫度為190-290℃范圍內(nèi)進(jìn)行的。
在溫度低于190℃進(jìn)行接觸是不合適的，因?yàn)榇呋瘎┗钚缘?，反?yīng)溫度不能自動(dòng)維持。溫度高于290℃亦不合適，因?yàn)楦邷夭焕诩状己铣煞磻?yīng)的熱力學(xué)，并必然會(huì)使反應(yīng)在增高壓力下進(jìn)行。
第一級(jí)和第二級(jí)反應(yīng)過(guò)程在5-10兆帕的壓力下進(jìn)行。在現(xiàn)有的含銅催化劑上，不適于在低于5兆帕壓力下進(jìn)行甲醇合成，因?yàn)榧状忌伤俣冉档停瑥亩鴷?huì)帶來(lái)反應(yīng)器尺寸相應(yīng)增加的后果。壓力高于10兆帕亦不合適，因?yàn)闀?huì)大大增加設(shè)備投資。
原料氣體混合物中一氧化碳的含量下限(5體積%)是由轉(zhuǎn)化反應(yīng)CO+H2O＝CO2+H2的平衡決定的，因?yàn)樵谝谎趸己扛偷臈l件下，大量的氫消耗于生成水。一氧化碳含量的上限(30體積%)是由保持原料氣體混合物中氫含量不低于化學(xué)式量及保證碳的氧化物轉(zhuǎn)化率高的合理性所決定的。
原料氣體混合物中二氧化碳含量下限(0.3體積%)是由于在更低的二氧化碳含量下含銅催化劑的生產(chǎn)能力會(huì)明顯下降而規(guī)定的。而限制二氧化碳的上限(20體積%)則是出于與限制一氧化碳上限相同的原因。
原料氣體混合物中CO/CO2的體積比等于0.25-87決定于含銅催化劑的生產(chǎn)能力。
H2/(CO+CO2)體積比的下限是由下列原因決定的原料氣體混合物中氫含量低于化學(xué)式量是不合理的，因?yàn)樵谶@種情況下碳的氧化物不會(huì)達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率。H2/(CO+CO2)體積比的上限等于3.65是由下列原因決定的;在比值更高的情況下氫會(huì)在進(jìn)入第二級(jí)的氣體混合物中積累，并且氫的含量會(huì)在第二級(jí)循環(huán)的氣體混合物中相應(yīng)增高，其后果則是增加循環(huán)多余氫氣的能耗。
第一級(jí)所得的氣態(tài)混合物中水蒸汽含量的下限(0.02體積%)是由原料氣體混合物中水的含量決定的。水蒸汽的上限(1.38體積%)則是出于必需使催化劑保持高的生產(chǎn)能力。
原料氣體混合物在第一級(jí)與含銅催化劑接觸時(shí)，體積流速低于4500小時(shí)-1是不合適的，因?yàn)闅怏w混合物中生成的水的含量增加會(huì)使催化劑生產(chǎn)能力降低。原料氣體混合物在體積流速高于100000小時(shí)-1下進(jìn)行接觸亦不合理，因?yàn)樵隗w積流速大的情況下，第一級(jí)反應(yīng)器缺乏足夠的容積將氣體混合物加工成甲醇，這就需要增加反應(yīng)器的數(shù)量，從而會(huì)使過(guò)程的設(shè)備復(fù)雜化，并會(huì)使設(shè)備投資增加。
由于第二級(jí)氣體混合物循環(huán)速度低會(huì)使碳的氧化物的轉(zhuǎn)化率降低，本方法推薦，氣體混合物的體積流速不低于7000小時(shí)-1。以高于15000小時(shí)-1的體積流速進(jìn)行氣體混合物的循環(huán)亦是不合適的，因?yàn)樘嫉难趸镛D(zhuǎn)化率增加不大的情況下，增加循環(huán)所需的能耗是不合理的。
本方法可用下列方式制備甲醇。
利用含有一氧化碳，二氧化碳和氫的原料氣體混合物。原料氣體混合物中一氧化碳的含量為5-30體積%，二氧化碳為0.3-20體積%，一氧化碳和二氧化碳的體積比等于0.25～87，氫對(duì)碳的氧化物的總和之體積比為2-3.65。上述氣體混合物在5-10兆帕下送入熱交換器加熱至190-290℃。被加熱的原料氣體混合物以4500-100000小時(shí)-1的體積流速進(jìn)入第一級(jí)帶有導(dǎo)熱裝置的流態(tài)化反應(yīng)器，例如，管式反應(yīng)器。在反應(yīng)器中原料氣體混合物與含銅催化劑接觸，例如，銅-鋅-鉻(56質(zhì)量%CuO，26±2質(zhì)量%ZnO，17±2質(zhì)量%Cr2O3)，銅-鋅-鉻-鋁(54質(zhì)量%CuO，25質(zhì)量%ZnO，3.97質(zhì)量%Al2O3，12.6質(zhì)量%Cr2O3);銅-鋅-鋁(53質(zhì)量%CuO，27質(zhì)量%ZnO，8質(zhì)量%Al2O3，53.2質(zhì)量%CuO，27.1質(zhì)量%ZnO，5.5質(zhì)量%Al2O3，53±3質(zhì)量%CuO，26±2質(zhì)量%ZnO，5.5±0.7質(zhì)量%Al2O3;62.5質(zhì)量%CuO，25質(zhì)量%ZnO，7.5質(zhì)量%Al2O3)或者銅-鋅(30質(zhì)量%CuO，68質(zhì)量%ZnO)。在上述催化劑的組成中只給出了主要成份的含量(其余為雜質(zhì))。
原料氣體與含銅催化劑接觸生成甲醇和水，反應(yīng)放出的熱從反應(yīng)區(qū)導(dǎo)出并可用于，例如發(fā)生水蒸汽，從流態(tài)化反應(yīng)器出來(lái)的氣態(tài)混合物含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇及水的蒸汽(氣態(tài)混合物中含水量為0.02-1.38體積%)，其溫度大大高于反應(yīng)器入口原料氣體混合物的溫度。
上述從流態(tài)化反應(yīng)器出來(lái)的，含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇和水的蒸汽的氣態(tài)混合物送入熱交換器，導(dǎo)出熱量，然后，可使此氣態(tài)混合物通過(guò)冷凝器及分離器，將甲醇和水蒸汽從氣態(tài)混合物中分離出來(lái)。
從分離器出來(lái)，含有一氧化碳，二氧化碳和氫的氣體混合物送入第二級(jí)，在反應(yīng)器中氣體混合物在7000-15000小時(shí)-1的循環(huán)體積速度下進(jìn)行反應(yīng)。而且第二級(jí)反應(yīng)是在上述溫度、壓力范圍內(nèi)，利用上述任一含銅催化劑進(jìn)行的。
從第二級(jí)反應(yīng)器出來(lái)的，含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇和水的蒸汽的循環(huán)氣態(tài)混合物，送入熱交換器，導(dǎo)出熱量，熱后可使氣態(tài)混合物依次通過(guò)冷凝器及分離器，將甲醇和水蒸汽從氣態(tài)混合物中分離出來(lái)。
從分離器出來(lái)的，含有一氧化碳。二氧化碳和氫的氣體混合物分成兩部份。一部份氣體混合物(蒸出氣體)，其數(shù)量由第二級(jí)催化劑的生產(chǎn)能力決定，可送入轉(zhuǎn)化爐，其余部份氣體混合物與第一級(jí)(從分離器)出來(lái)的氣體混合物混合，送入循環(huán)壓縮機(jī)入口，然后再送入熱交換器與第二級(jí)反應(yīng)器。
從第一級(jí)反應(yīng)器和第二級(jí)反應(yīng)器出來(lái)的氣體混合物中甲醇和水的蒸汽的分離還可以予先將兩種氣體混合物混合再依次通過(guò)冷凝器和分離器的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
必須指出，在加工大量原料氣體混合物的情況下，第一級(jí)反應(yīng)適于在流態(tài)化反應(yīng)器級(jí)聯(lián)中進(jìn)行，其工藝條件與在單個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器進(jìn)行的第一級(jí)反應(yīng)條件相同。
在級(jí)聯(lián)的各個(gè)反應(yīng)器之后將甲醇和水的蒸汽從氣態(tài)混合物中分離出來(lái)。但是，從級(jí)聯(lián)的最后一個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器出來(lái)的氣體混合物中的甲醇和水的蒸汽可同從第二級(jí)反應(yīng)器出來(lái)的氣態(tài)混合物中的甲醇和水的蒸汽一道進(jìn)行分離。這可以使過(guò)程的工藝和設(shè)備簡(jiǎn)化。
在本方法的第二級(jí)，進(jìn)入反應(yīng)器的氣體混合物中碳的氧化物的含量及它們的體積比(CO/CO2)決定于第一級(jí)的工藝條件(原料氣體混合物的組成，其體積流速及催化劑的生產(chǎn)能力)和第二級(jí)的工藝條件(循環(huán)氣體混合物的體積流速和催化劑的生產(chǎn)能力)。
必須說(shuō)明，本發(fā)明中的原料氣體混合物是指進(jìn)入第一級(jí)單個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器或級(jí)聯(lián)的第一個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器的氣體混合物。
為了更好地理解本發(fā)明，特舉出下列實(shí)施例子。
例1采用下列組份的原料氣體混合物，體積%一氧化碳-20.7，二氧化碳-7.5，氫-67.4，氮-4.4。一氧化碳對(duì)二氧化碳的體積比為2.80，而氫對(duì)碳的氧化物總合的比為2.39。原料氣體混合物在8兆帕壓力下加入熱交換器，加熱到260℃，被加熱的原料氣體混合物加入帶有導(dǎo)熱管口的流態(tài)化管式反應(yīng)器，其體積流速為4666小時(shí)-1。在反應(yīng)器中，原料氣體混合物與含53.2質(zhì)量%CuO，27.1質(zhì)量%ZnO，5.5質(zhì)量%Al2O3的銅-鋅-鋁催化劑接觸，催化劑數(shù)量為30米3。原料氣體混合物的耗量為140000標(biāo)準(zhǔn)米3/小時(shí)。
從流態(tài)化反應(yīng)器出來(lái)的氣態(tài)混合物具有下列組成，體積%一氧化碳-9.6，二氧化碳-9.75，氫-53.54，氮-6.14，甲醇-20.19，水-0.78，此氣態(tài)混合物的溫度為269℃。此混合物加入降溫?fù)Q熱器，混合物在其中冷卻至200℃。為去除其中的甲醇和水，被冷卻的氣態(tài)混合物依次通過(guò)冷凝器和分離器。
從分離器中出來(lái)的氣體混合物(79133標(biāo)準(zhǔn)米3/小時(shí))加入第二級(jí)，第二級(jí)反應(yīng)是在反應(yīng)器中，氣態(tài)混合物的循環(huán)體積流速為10564小時(shí)-1下實(shí)現(xiàn)的。循環(huán)氣態(tài)混合物在反應(yīng)器進(jìn)口的溫度為200℃，而在反應(yīng)器出口的溫度為268℃。反應(yīng)器中的壓力為8兆帕。第二級(jí)反應(yīng)所用的催化劑與第一級(jí)反應(yīng)的相同，其數(shù)量為60米3。循環(huán)氣體混合物的耗量為679133標(biāo)準(zhǔn)米3/小時(shí)。
進(jìn)入反應(yīng)器的循環(huán)氣體混合物具有下列組成，體積%一氧化碳-4.1，二氧化碳-5.8，氫-54.0，氮-35.75，甲醇-0.32，水-0.03。
從反應(yīng)器出來(lái)的循環(huán)氣體混合物具有下列組成，體積%一氧化碳-2.9，二氧化碳-4.7，氫-50.1，氮-37.7，甲醇-3.16，水-1.44。
從反應(yīng)器出來(lái)的氣態(tài)混合物送入降溫?fù)Q熱器，氣態(tài)混合物在其中冷卻至200℃。為去除其中的甲醇和水，被冷卻的氣態(tài)混合物依次通過(guò)冷凝器和分離器。
從分離器出來(lái)的氣體混合物含有一氧化碳，二氧化碳和氫，被分成兩個(gè)部份。一部分氣體混合物(蒸出氣)，數(shù)量為15550標(biāo)準(zhǔn)米3/小時(shí)送入轉(zhuǎn)化爐，其余部份氣體混合物(600000標(biāo)準(zhǔn)米3/小時(shí))與第一級(jí)(分離器)出來(lái)的氣體混合物相摻合并送入循環(huán)壓縮機(jī)入口，然后送入換熱器及第二級(jí)反應(yīng)器。
根據(jù)例1-8，實(shí)施本方法一級(jí)反應(yīng)的條件及在第一級(jí)所得結(jié)果列于表1。
根據(jù)例1-8，實(shí)施本方法第二級(jí)反應(yīng)的條件及在第二級(jí)所得的結(jié)果列于表2。
根據(jù)例1-8，本方法兩級(jí)總結(jié)果列于表3。
為了進(jìn)行比較，在這幾個(gè)表中還列出了按照英國(guó)專利GB，A，1259945中敘述的制備甲醇的方法的相應(yīng)數(shù)據(jù)。
表中的術(shù)語(yǔ)“入口”指進(jìn)入反應(yīng)器的氣體混合物，而術(shù)語(yǔ)“出口”則指從反應(yīng)器出來(lái)的氣態(tài)混合物。原料氣體混合物是指進(jìn)入第一級(jí)的單個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器或級(jí)聯(lián)的第一個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器的氣體混合物。此外，本方法(例1-8)所采用的催化劑在第一級(jí)及第二級(jí)皆與已知的方法所采用的相同。
表1
表1(續(xù))
表1(續(xù))
表1(續(xù))
表1(續(xù))
表2
表2(續(xù))
表2(續(xù))
表3
表3(續(xù))
從表1可以看出，本方法與已知方法(GB，A，1259945)相比，第一級(jí)催化劑的生產(chǎn)能力提高1.7-6倍。第一級(jí)催化劑生產(chǎn)能力的提高能夠減少催化劑的體積，從而可減少制備同樣數(shù)量的甲醇的反應(yīng)器尺寸。
由于本方法的第一級(jí)反應(yīng)是在流態(tài)化反應(yīng)器中進(jìn)行，因而與已知方法相比，避免了氣體混合物在第一級(jí)循環(huán)所需的能耗，并簡(jiǎn)化了第一級(jí)的工藝和設(shè)備。
按本方法的條件實(shí)現(xiàn)第一級(jí)反應(yīng)改善了第一級(jí)反應(yīng)實(shí)施的條件。從表2可以看出，按照本方法，第二級(jí)催化劑的生產(chǎn)能力與已知方法(GB，A，1259945)的第二級(jí)催化劑的生產(chǎn)能力相比，提高1.4-2.4倍。正如本方法的說(shuō)明中所指出那樣，催化劑生產(chǎn)能力的提高是在同樣的循環(huán)氣體混合物的體積流速(7000-15000小時(shí)-1)下達(dá)到的。
從表3所列數(shù)據(jù)可以看出，說(shuō)明本方法的全部實(shí)例(1-8)中，催化劑的甲醇生產(chǎn)能力介于0.52-1.09噸/(米3·小時(shí))的范圍內(nèi)，與已知方法(GB，A，1259945)相比，這個(gè)指標(biāo)提高1.5-3倍。在這種條件下碳的氧化物的轉(zhuǎn)化率甚高。
從表3可以看出，本方法與已知方法(GB，A，1259945)相比，能夠降低每噸甲醇的循環(huán)氣體耗量。例如，本方法第一級(jí)反應(yīng)在流態(tài)化反應(yīng)器級(jí)聯(lián)中進(jìn)行時(shí)，每噸甲醇的循環(huán)氣體耗量降低3.1-6倍(例4，5，8)。本方法第一級(jí)反應(yīng)在單個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器中進(jìn)行時(shí)，每噸甲醇的循環(huán)氣體耗量亦可大大降低，比如，3倍(例3)。降低每噸甲醇的循環(huán)氣體耗量能夠大大減少循環(huán)氣體所需的能耗。
從表3同樣可以看出，與已知方法相比，同樣體積的催化劑能生產(chǎn)更多數(shù)量的甲醇。例如，催化劑的體積為90米3時(shí)，本方法所得甲醇為54-98噸/小時(shí)，而按照已知方法，差不多同樣體積(93.9米3)的催化劑所得甲醇為32噸/小時(shí)，比本方法少1.7-3倍。
因此，按照本方法制備甲醇能在碳氧化物轉(zhuǎn)化率高的前提下大大提高含銅催化劑的生產(chǎn)能力，減小循環(huán)氣體所需的能耗并簡(jiǎn)化工藝和設(shè)備。
權(quán)利要求
1.用含一氧化碳，二氧化碳與氫的氣體混合物分兩級(jí)與含銅催化劑在溫度為190-290℃和壓力為5-10兆帕下接觸，第一級(jí)得到的氣態(tài)混合物含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇與水的蒸汽經(jīng)去除其中的甲醇和水蒸汽后的殘留氣體混合物含有一氧化碳，二氧化碳和氫送入第二級(jí)，后者在循環(huán)氣體混合物的體積流速為7000-15000小時(shí)-1下在反應(yīng)器中進(jìn)行，第二級(jí)反應(yīng)所得氣態(tài)混合物含有一氧化碳，二氧化碳，氫，甲醇和水的蒸汽，并從此氣體混合物中去除甲醇和水的蒸汽的制備甲醇的方法，其特征在于，第一級(jí)中與含銅催化劑接觸的氣體混合物含5-30體積%一氧化碳，0.3-20體積%二氧化碳，一氧化碳與二氧化碳的體積比等于0.25-87，氫和碳的氧化物總合的體積比等于2-3.65，第一級(jí)反應(yīng)在一個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器或流態(tài)化反應(yīng)器級(jí)聯(lián)中進(jìn)行，原料氣體混合物體積流量為4500-100000小時(shí)-1，一級(jí)反應(yīng)所得氣態(tài)混合物中水的含量等于0.02-1.38體積%。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，使第一級(jí)所得的氣態(tài)混合物中水蒸汽的含量保持在0.02-0.8體積%的范圍內(nèi)，其手段是用一氧化碳和二氧化碳的體積比為2.8-87的氣體混合物與含銅催化劑在第一級(jí)進(jìn)行接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，原料氣體混合物與第一級(jí)含銅催化劑的接觸是在體積流速為60000-100000小時(shí)-1下進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于，原料氣體混合物在第一級(jí)與含銅催化劑的接觸是在原料氣體混合物中一氧化碳與二氧化碳的體積比為1-2.8，以及該氣體送入接觸器的體積流速為4500-60000小時(shí)-1的條件下進(jìn)行的。
專利摘要
在溫度為190—290℃壓力為5—10兆帕下含一氧化碳，二氧化碳和氫的氣體混合物與含銅催化劑接觸制備甲醇的方法分為兩級(jí)；第一級(jí)反應(yīng)在一個(gè)流態(tài)化反應(yīng)器或流態(tài)化反應(yīng)器級(jí)聯(lián)中進(jìn)行，原料混合氣體的體積流速為4500—100000小時(shí)
文檔編號(hào)C07C29/00GK87105309SQ87105309
公開(kāi)日1988年6月15日 申請(qǐng)日期1987年7月23日
發(fā)明者阿萊克桑德·亞科萊維奇·羅佐斯基, 加利納·伊瓦諾納·林, 瑟吉·米諾維奇·洛克蒂夫, 夫拉迪米爾·彼特羅維奇·莫查林, 阿納托利·阿萊克桑德羅維奇·科徹夫, 夫拉迪米爾·尼基福羅維奇·曼少夫, 伊格爾·阿萊克桑德羅維奇·里薩克, 阿達(dá)·阿納托利夫納·蘭德, 維克托爾·阿德里維奇·托奇, 伯里斯·阿萊克桑德羅維奇·布拉夫, 朱里·瓦西利維奇·蘭德 申請(qǐng)人:蘇聯(lián)科學(xué)院托普切也夫石油化工合成所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan