乙酸和氨的制造方法技术

本发明专利技术提供一种能降低二氧化碳的发生量并且高效地制造羧酸和氨的方法。所述制造方法包含：由一氧化碳和醇制造羧酸的羧酸制造步骤；和由氢和氮制造氨的氨制造步骤。其中，该方法包括：由合成气体（Ａ）分离一氧化碳和氢的一氧化碳／氢分离步骤；以及使合成气体（Ｂ）进行变换反应来制造氢的变换反应步骤。在上述羧酸制造步骤中，使用从上述合成气体（Ａ）分离的一氧化碳，并且在上述氨制造步骤中，使用从上述合成气体（Ａ）分离的氢和经上述变换反应步骤得到的氢。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及制造(联产)羧酸(乙酸等)和氨的方法。
技术介绍
氨是通过氢和氮反应而获得的，通常使用合成气体作为该反应的氢源。而且，在该 合成气体中，除了氢之外还含有一氧化碳，将该一氧化碳与水一起供给所谓的水气变换反 应，从而用于氨的制造。就这样的变换反应而言，虽然能够在氨的制造过程中利用大量的 氢，但变换反应会副产大量的二氧化碳。另外，通常乙酸是由一氧化碳和甲醇反应获得的，该反应通常也使用合成气体作 为一氧化碳源。而且，该反应中不需要的氢可用于甲醇、甲醚等的合成，而这些合成中都需 要一氧化碳，因此要求寻找能够更有效地利用合成气体的工艺。有报道关于提高合成气体利用效率的尝试。W001/32594号(专利文献1)公开了 由一氧化碳和甲醇制造乙酸等反应产物的方法，该方法包括由天然气等的烃生成包含氢、 一氧化碳以及二氧化碳的合成气体的步骤；使上述合成气体中的氢和一氧化碳转化为甲醇 的步骤。该文献记载了下述内容将部分或全部上述合成气体分离，分别分离成富集二氧化 碳的气流、富集一氧化碳的气流、富集氢的气流，并将富集二氧化碳的气流用于合成气体的 制造，还记载了富集氢的气流可用于氨的合成。也就是说，该方法公开了一种联产乙酸和氨 的方案，由同一合成气体制造作为乙酸的原料的甲醇和乙酸。因此，该方法并非着眼于制造 氨时的变换反应中副产的二氧化碳，而是尽量将合成气体中含有的少量二氧化碳用于合成 气体的合成，而返回合成气体的二氧化碳的量是存在上限的。而且，为了合成甲醇，该方法 使用天然气作为原料，必须使用氢含量大的合成气体。因此，在后序步骤中，为了分离大量 的氢需要大规模的分离装置或追加分离装置。另外，就该方法而言，从作为合成氨的氮源使 用的空气中分离出来的氧无法有效地加以利用。现有技术文献专利文献专利文献1 :W001/32594号公报(专利权利要求、图)
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术的目的在于提供高效地制造羧酸(乙酸等)和氨的方法。本专利技术的另一目的在于提供既能降低二氧化碳发生量，同时又能制造羧酸和氨 的方法。本专利技术的另一目的在于提供既能降低作为合成气体原料的碳质材料(例如，煤) 用量，同时又能制造羧酸和氨的方法。本专利技术的又一目的在于提供制造羧酸和氨的方法，该方法能有效地利用制造氨 时副产的氧。本专利技术的又一目的在于提供能够在控制生成量(生成比例)的情况下制造羧酸 和氨的方法。解决问题的方法为了解决上述问题，本专利技术人进行了深入研究，结果发现了下述方法方法(1)， 从合成气体(来源于石油、煤、天然气等的合成气体、尤其是来源于煤的合成气体)中分离 一氧化碳并用于制造羧酸(乙酸等)，并将从上述合成气体中分离的氢用来制造氨的方法， 在该方法中，所述氨的制造中不仅使用从上述合成气体分离的氢，而且还使用通过与上述 合成气体不相同或相同的合成气体(尤其是相同的合成气体)的变换反应而得到的氢；或 方法O)，从一氧化碳与氢的摩尔比相对较接近于1的合成气体中分离一氧化碳并用来制 造羧酸(乙酸等)，并将从上述合成气体分离的氢用来制造氨的方法，通过上述方法可高效 地制造羧酸和氨(尤其是上述方法(1)，不仅能控制羧酸和氨的生成比例，而且还能高效地 制造羧酸和氨)，而且与由来源于碳质材料(例如，煤)的合成气体分别单独制造相同量的 羧酸和相同量的氨的情况相比，可降低二氧化碳的发生量、或降低作为合成气体原料的碳 质材料(煤等)的用量，于是完成了本专利技术。也就是说，本专利技术的制造方法(第1方法)为制造羧酸和氨的方法，该方法包括 羧酸制造步骤，(用于)由一氧化碳和醇制造羧酸；和氨制造步骤，(用于)由氢和氮制造 氨。该制造方法包括一氧化碳/氢分离步骤，(用于)将一氧化碳和氢从合成气体(A)中 分离；和变换反应步骤，(用于)使合成气体(B)进行变换反应来制造氢，在上述羧酸制造 步骤中，使用从上述合成气体(A)分离的一氧化碳(或将从合成气体(A)分离的一氧化碳 供给羧酸制造步骤，详细地讲，使用从合成气体(A)分离的一氧化碳来制造羧酸)，并且在 上述氨制造步骤中，使用从上述合成气体(A)分离的氢和通过上述变换反应步骤得到的氢 (或将从合成气体(A)分离的氢和经变换反应步骤得到的氢供给氨制造步骤，详细地讲，使 用从合成气体(A)分离的氢和经上述变换反应步骤得到的氢来制造氨)。在该方法中，作为 合成气体(A)，没有特别限制，可以使用例如来源于石油、煤、天然气等的合成气体。另外，本专利技术的另一制造方法(第2方法)为制造羧酸和氨的方法，该方法包括: 羧酸制造步骤，(用于)由一氧化碳和醇制造羧酸；和氨制造步骤，(用于)由氢和氮制造 氨。该制造方法包括一氧化碳/氢分离步骤，(用于)从一氧化碳和氢的比例为前者/后 者(摩尔比)=1/0. 4 1/1. 5的合成气体(A)中分离一氧化碳和氢，而在上述羧酸制造 步骤中，使用从上述合成气体(A)分离的一氧化碳(或将从合成气体(A)分离的一氧化碳 供给羧酸制造步骤，详细地讲，使用从合成气体(A)分离的一氧化碳来制造羧酸)，并且在 上述氨制造步骤中使用从上述合成气体(A)分离的氢(或将从合成气体(A)分离的氢供给 氨制造步骤，详细地讲，使用从合成气体(A)分离的氢来制造氨)。这样的方法(第1或第2方法)还包括合成气体制造步骤，(用于)使碳质材料 (或烃源，例如煤)气化来制造合成气体，并可将该合成气体制造步骤中制造的合成气体作 为合成气体(A)使用。另外，该方法还包括氧/氮分离步骤，(用于)从空气中分离氮和氧， 并将该氧/氮分离步骤中分离的氧用于碳质材料(例如，煤)的气化，并且可将上述氧/氮 分离步骤中分离的氮用于氨制造步骤。通过将这样的氧/氮分离步骤列入一系列的上述制 造步骤中，可有效利用从作为氨制造步骤所需氮源的空气中分离出的氧，这在能量效率方 面是有利的。在上述第2方法中，与第1方法相似，在氨制造步骤中，可使用从合成气体(A)分 离的氢和经合成气体(B)(与合成气体(A)不同的合成气体(B))的变换反应得到的氢。也 就是说，上述第2方法还包括变换反应步骤，(用于)使合成气体(B)进行变换反应而制造 氢，而在上述氨制造步骤中，可使用从合成气体(A)分离的氢和经上述变换反应步骤得到 的氢。需要说明的是，在第1和第2方法中，“经变换反应(步骤)得到的氢”是指合成气 体(B)中含有的氢与经变换反应新制造的氢的混合气体。利用这样的变换反应时，可调整 氨的生成量、并由于可联产羧酸，从而可以降低二氧化碳的发生量(排出量)(还可降低煤 的用量)、且可以按所期望的比例制造羧酸和氨。尤其在第1和第2方法中，合成气体(A)以及合成气体(B)可以是在同一合成气 体制造步骤中制造的合成气体。也就是说，将在上述合成气体制造步骤中制造的合成气体 分为(分流为)合成气体(A)以及合成气体(B)，分别供给一氧化碳/氢分离步骤、变换反 应步骤。利用同一合成气体制造步骤时，不仅可简化工艺、而且可调整羧酸和氨的生成量。专利技术的效果在本专利技术的方法(第1以及第2方法)中，由于利用合成气体的变换反应、或利用 氢的比例小的特定合成气体(尤其是来源于煤的合成气体)，因此可以高效地制造羧酸(乙 酸等)和氨。尤其是在本专利技术的方法(第1和第2方法)中，与由合成气体分别单独制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造羧酸和氨的方法，该方法包括由一氧化碳和醇制造羧酸的羧酸制造步骤，和由氢和氮制造氨的氨制造步骤，其中，包括从合成气体（Ａ）分离一氧化碳和氢的一氧化碳／氢分离步骤，以及使合成气体（Ｂ）进行变换反应制造氢的变换反应步骤，并且在上述羧酸制造步骤中，使用从上述合成气体（Ａ）分离的一氧化碳来制造羧酸，在上述氨制造步骤中，使用从上述合成气体（Ａ）分离的氢和经上述变换反应步骤得到的氢来制造氨。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥成夫，
申请(专利权)人：大赛璐化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP