用于合成气到含氧C2+醇的转化的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于碳氧化物与含氢原料在颗粒催化剂存在下转化成为醇的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于合成气到含氧C2+醇的转化的方法
本专利技术涉及一种用于碳氧化物与含氢原料在颗粒催化剂存在下转 化成为醇的改进方法。特别地，本专利技术涉及一种用于碳氧化物(C0和C02)与含氢原料， 例如合成煤气或者合成气，在基于改性疏化钼的颗粒催化剂，或者基于 改性甲醇的催化剂和/或改性Fischer - Tropsch催化剂存在下转化成 为醇的改进方法。US 4, 122， 110涉及一种用于生产醇，特别是线形饱和伯醇的方法， 通过在催化剂存在下在20- 250巴的压力和150- 400摄氏度的温度下 使一氧化碳与氢进行反应，其特征为所述催化剂含有至少4种必要元素 (a)铜(b)钴(c)至少一种选自铬、铁、钒和锰的元素M,以及(d)至少一 种碱金属。US 4， 831, 060涉及使用催化剂与任选地共催化剂从一氧化碳和氢气 生产混合醇，其中所述催化剂金属是钼、鵠或铼，并且所述共催化剂金 属是4左、纟臬或4失。用Fischer - Tropsch促进剂，如》咸或i威土系金属或 者更小量并被通过硫化进一步处理的钍，来促进所述催化剂。可以通过Journal of Catalysis第114期，90 - 99 (1988)公开了一种在 CuO/ZnO/Al203上从合成气体形成乙醇的机理在固定床微型反应器中 通过测量在进料中加入13C曱醇时所述产品乙醇中碳的同位素分布，来 对在Cu0/Zn0甲醇催化剂上从CO和H2形成乙醇进行研究。本专利技术的一个目的是提供一种用于将碳氧化物与含氢原料在颗粒 催化剂存在下转化成为醇的改进方法。特别地，本专利技术涉及一种用于碳氧化物(C0和C02)与含氢原料， 例如合成煤气或者合成气，在基于改性硫化钼的颗粒催化剂，或者基于 改性甲醇的催化剂和/或改性Fischer - Tropsch催化剂存在下转化成 为醇的改进方法，所述改进是在选择性和催化剂活性以及运行寿命方 面。附图说明图1表示根据本专利技术的一个工艺规划的实施方案。所述实施方案 包含根据本专利技术的任选的和/或优选的工艺步骤。在图1中引用的字母与本说明书和附加权利要求中所使用的字母相对应。图2表示根据本专利技术另一工艺规划的实施方案。所述实施方案包含 根据本专利技术的任选的和/或优选的工艺步骤。在图2中引用的字母与本 说明书和附加权利要求中所使用的字母相对应。因此本专利技术提供了 一种 用于(一种或多种)碳氧化物和含氢原料在颗粒催化剂存在下转化成为醇的工艺，其特征在于如下的步骤1. 在同素化(homologation )反应器中，在包括在150和400。C之 间的温度和50至250巴的压力下，在颗粒催化剂存在下，将具有包括 在0. 5和2. 0之间的(H2-C02): (C0+C02)摩尔比的碳氧化物与氩气进料 转化成为物流A,其主要地包含醇、酯、H2、 C0和C02,2. 将所述醇物流A分离成为包含H2、 CO和C02的物流B以及包含醇 和酯的物流C，3. 任选地将物流B分离成为贫H2和C02的物流D、其(H2-C02): (C0+C02)摩尔比低于0. 5,以及H2和C02富集的物流D,其 (H2-C02): (C0+C02)摩尔比高于3,4. 在甲醇反应器中将具有高于3的(H2-C02): (C0+C02)摩尔比的 CO/C02/H2进料(任选地包含物流D)转化为主要包含曱醇、水、H2、 C0 和C02的物流E,5. 将物流E分离成为包含H2、 CO和C02的物流F以及包含曱醇和水 的物流G，6. 将物流G分离成为主要由水组成的物流H以及主要包含曱醇的物 流I ，7. 物流I再引入步骤1的所述同素化反应器，并且8. 回收包含提高的总乙醇和丙醇重量含量的的物流C 。 根据本专利技术优选实施方案的(步骤9),所述回收的物流C被分离成-主要包含曱醇的物流J,然后其被优选地再循环到步骤1的同素化 反应器中，和-主要包含乙醇和丙醇醇类的物流K 。根据本专利技术优选实施方案的(步骤IO),所述回收的物流C被分离成-主要包含甲醇的物流J，然后其被优选地再循环到步骤1的同素化反应器中，-主要包含乙醇和丙醇醇类的物流K,和-主要包含酯的物流X,然后其被优选地再循环到步骤4的曱醇反应 器中。本申请申请人意外地发现，通过使用本专利技术所述的在所述整体流 程工艺中将酯再循环到甲醇反应器之中的所述优选实施方案，能够控制在物流A中生产的丙醇与乙醇的比例。因此，当使用上面定义的步骤IO时，本专利技术还涉及在本专利技术所要求保护的用于生产醇类的综合工艺中用于控制所生产的丙醇与乙醇比例的方法。现在这个发现是特别有利的； 与用于生产正丙醇的现有技术(其运转费用很大)相比，所述方法在经济 上是非常有利的。根据一种优选实施方案，本专利技术提供了一种用于将烃类转化为醇类 的方法，其包括如下步骤a. 在合成气反应器中将烃转化成为由碳氧化物和氢气的混合物组 成的物流S,其具有至少为2的(H2-C02): (C0+C02)摩尔比,b. 将物流S分离成为具有在0. 5和2. 0之间的(H2-C02): (C0+C02) 摩尔比的物流T和(H2-C02): (C0+C02)摩尔比高于3的物流T，c. 使用物流T'作为权利要求1步骤1的碳氧化物和氢气的进料源， 并且在所述同素化反应器中将其转化成为物流A,d. 使用物流T作为权利要求1步骤4的碳氧化物和氪气进料(任选 地还包含权利要求1步骤3的物流D),并且在所述曱醇反应器中将所 述(混合的)物流T (和D)转化成为物流E，和e. 进行权利要求1 - 3任何之一的步骤。根据本专利技术的优选实施方案，所生产的醇主要是甲醇、丙醇、乙醇 和丁醇(主要是正丁醇和异丁醇)；所述曱醇、丙醇(主要是正丙醇及 少量的异丙醇)、乙醇和丁醇优选地一起代表从所述同素化反应器中获 得的液体产品(物流A)的至少50重量°/。，更优选至少75重量％，最优选 地至少90重量％。根据本专利技术的另一个实施方案，在所述同素化反应器中生产的酯和 任选的水优选地与所述醇一起代表从所述同素化反应器中获得的所述 液体产品(物流A )的至少80重量％,优选地至少90重量％,更优选至 少95重量％，最优选地至少99重量％。根据本专利技术的另一个实施方案，所述生产和任选再循环的酯主要是乙酸甲酯、乙酸乙酯、曱酸甲酯或者曱酸乙酯，或者其混合物。根据本专利技术生产的目标醇类优选地由乙醇或者丙醇组成，或者更优选地，是其混合物，其中所述乙醇与丙醇的摩尔比优选包括在2和5之 间。所述总的目标醇类优选地代表存在于物流A之中醇类的至少40重 量°/ ，更优选地至少50重量％,最优选地至少60重量％。根据本专利技术的用于将碳氧化物(C0和C02)与含氢原料例如合成煤 气或者合成气转化为醇类的颗粒催化剂优选是基于改性硫化钼的颗粒 催化剂，或者铑催化剂，或者基于改性甲醇的催化剂和/或改性Fischer -Tropsch催化剂。根据本专利技术所述的方法经证明对于醇类选择性是高度有益的，特别 是乙醇选择性，同时提高了催化剂活性并增加了运行寿命。除这些意外的优越性以外，当应用本专利技术方法时还发现了其它优越 性，它们是(i) 更少的废物，更少的副产物以及因此更高的碳效率，(ii) 更少的资本、更少的分离、减少的储罐。(Hi)没有由在随后的净化和存储阶段中酯的可能的水本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于碳氧化物和含氢原料在颗粒催化剂存在下转化成为醇类的工艺，其特征在于如下的步骤：　　　　１．在同素化反应器中，在包括在１５０和４００℃之间的温度和５０至２５０巴的压力下，在颗粒催化剂存在下，将具有包括在０．５和２．０之间的（Ｈ２－ＣＯ２）∶（ＣＯ＋ＣＯ２）摩尔比的碳氧化物与氢气的进料转化为物流Ａ，其主要包含醇类、酯类、Ｈ２、ＣＯ和ＣＯ２，　　　　２．将所述醇物流Ａ分离成为包含Ｈ２、ＣＯ和ＣＯ２的物流Ｂ以及包含醇和酯的物流Ｃ，　　　　３．任选地将物流Ｂ分离成为贫Ｈ２和ＣＯ２的物流Ｄ′，其（Ｈ２－ＣＯ２）∶（ＣＯ＋ＣＯ２）摩尔比低于０．５，以及富集Ｈ２和ＣＯ２的物流Ｄ，其（Ｈ２－ＣＯ２）∶（ＣＯ＋ＣＯ２）摩尔比高于３，　　　　４．在甲醇反应器中将具有高于３的（Ｈ２－ＣＯ２）∶（ＣＯ＋ＣＯ２）摩尔比的ＣＯ／ＣＯ２／Ｈ２进料（任选地包含物流Ｄ）转化为主要包含甲醇、水、Ｈ２、ＣＯ和ＣＯ２的物流Ｅ，　　　　５．将物流Ｅ分离成为包含Ｈ２、ＣＯ和ＣＯ２的物流Ｆ以及包含甲醇和水的物流Ｇ，　　　　６．将物流Ｇ分离成为主要由水组成的物流Ｈ以及主要包含甲醇的物流Ｉ，　　　　７．将物流Ｉ再引入步骤１的所述同素化反应器，并且　　　　８．回收包含提高的总乙醇和丙醇重量含量的的物流Ｃ。...

【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：PS贝尔，LW博尔顿，BP格蕾西，MK李，
申请(专利权)人：英国石油化学品有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]