Способ получения метанола

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоциАлиотичеснихРЕСПУБРИН 0 14425 р 4 С 07 С 29/15, 31/04 Г ю. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ двтоасномм свиДЕТЕльСтву(71) Институт нефтехимического синтеза им, А.В.Топчиева(56) Розовский А.Я. Новые данные омеханизме каталитических реакций сучастием окислов углерода. - Кинетика и катализ. Т. 21, .1980, вып. 1,с, 97.Патент Великобритании 114 1159035,кл. С 2 С, опублик. 1969,Патент Великобритании В 1259945,кл. С 2 С, опублик. 1972,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА(57) Изобретение касается проиэводства низших спиртов, в частности получения метанола - продукта основногоорганического синтеза. Процесс ведут контактированием смеси оксидовуглерода и водорода с медьсодержащим катализатором при нагревании идавлении с интенсивным удалением воды потоком газовой смеси и/или еехимическим превращением при контактировании с катализатором газовой смеси. В последней поддерживается соотношение СО : СО = (0,03-40): 1 исодержание С 00 0,3-25 об,Х, соотношение Н 0: (СО + СО) (1-24) : 1,пропускается она с объемной скоростью 3600-1400000 ч . При этомцелесообразно испольэовать скоростьгазовой смеси и соотношение в нейСО : СО , равные: а) 3600-1400000 чи (3-40): 1; б) 60000-1400000 ч и(0,03-3): 1. Эти условия повышаютудельную производительность катализатора с 0,4 до 1-1,7 т/мч при пони-женном содержании водорода в реакционной смеси. 3 з.п, ф-лы, 1 табл.Изобретение относится к алифатическим спиртам, а именно к способу получения метанола, который находит широкое применение в технологии основного органического синтеза.Цель изобретения - повышение удельной производительности катализатора контактированием смеси оксидов углерода и водорода с медьсодер жащим катализатором при повышенных температуре и давлении при интенсивном удалении воды иэ реакционной зоны потоком газовой смеси и/или путем ее химического превращения нри соот ношении СО : СО .в газовой смеси, равном (О, 03-40): 1, содержании СО 0,3-25 об. , соотношении Н, (СО + + СО), равном (1-24):1 и объемнойскорости подачи смеси 3600-1400000 ч, ОПри соотношении СО : СО в газовой смеси (3-40):1 объемная скорость подачи составляет 3600-1400000 ч , При объемной скорости подачи 60000- 1400000 чсоотношение СО : СО в ,5 газовой смеси составляет (0,03-40):1,При соотношении СО : СО, равном (О, 03-3):1, объемная скорость подачи газовой смеси составляет 3600- 60000 ч .ЗОП р и м е р 1, Навеску медьсодер 1 кащего катализатора с размером зерен 2-3 мм загружают в реактор установки высокого давления. В реактор закачиваюг азот до давления 40 атм, включают циркуляционный насос, нагревают до 90 С, добавляют 3 об.водорода и после выдержки в течение 15 минонагревают до 105 С в течение 1 ч, выдерживают при этой температуре 1 ч, добавляют 3 об. водорода и после 15-минутной выдержки нагревают до 115 С в течение 1 ч, выдерживают при 115 С 1 ч, добавляют 3 об. , водорода, после 15-минутной выдержки нагре.вают до 125 ОС в течение 1 ч, выцерживают при этой температуре 1 ч.Для осуществления каталитического синтеза метанола в реактор подаютм синтез-газ, постепенно заменяющии азот, устанавливают заданное давление и скорость газовой смеси и нагревают реактор до температуры опыта со скоростью 20 С/ч. Устанавливают поток газа отдуваемого иэ циркуляциЮ55 анной системы. Состав входящего и выходящего газа и метанола-сырца определяют хроматографическв. Съем ме" танола проводят каждые 4 ч, причем в период испытаний его значение неизменяется.В примере 1 загружают 3 г медьцинкалюминиевого катализатора, Метанол получают при 240 С, 50 атм и объемной скорости 200000 ч . Состав гаЪза, контактируемого с катализаторомоб.%: СО 59; СО 6,5; Н 81,1, И6,5. Съем метанола за 4 ч 12 г, чтосоответствует производительности1 т/т ч, Для пересчета производительности единицы объема катализатора (в т/м) используют значение насыпной плотности катализатора1,3 т/м . Найденная .производительность единицы объема катализаторасоставляет 1,3 т/мч.В примерах 2-18 варьируют температуру, давление, состав газовой смеси, контактируемой с катализатором,и объемную скорость, которую изменяют путем изменения потока газовойсмеси на входе в реактор (от 10 до1000 л/ч) и навески катализатора(от 0,5 до 40 г). Данные осуществления способа по примерам приведеныв таблице. Объемные скорости пересчитаны к нормальным условиям.Как видно из таблицы, при соблюдении предлагаемых интервалов значений параметров производительностьединицы объема катализатора достигает 1 т/м и более для различныхмедьсодержащих катализаторов. Снижение концентрации СО 1 ниже 0,3 об.%(до 0,2 об. , пример 8) приводит к резкому снижению производительностидо уровня известного (0,4 т/м ч). Удовлетворительные значения производительности сохраняются и при низких содержаниях водорода в смеси(Н /СО + СО,) = 1., пример 6). Производительность практически не изменяется при изменении размеров зерен катализатора (пример 15). Высокие значения производительности получают также при использовании рассчитываемых сочетаний объемной скорости и соотношения СО/СО при значениях параметров; объемная скорость менее 60000 ч и СО/СО 1 менее 3 (пример 14).Предлагаемый способ позволяет повысить удельную производительность катализатора до 1,0- 1,7 т/мч (против 0,4 т/мч), позволяет вести высокопроизводительный процесс при пониженном содержании водорода в реакционной смеси.. 2,8 1,0 фа70 0 36 О 056 О 8 2,65 70000 53 25, О 1-11 13 14 н 18 приме намт мепьциикапкафннеинВ катапнффтор.П р и м е а н и е, В прнмерак 1- , не 15 - размер веренВ примере 12 - мецьцииккрфмфэьф катапнватфр, в примерекатфпиветфра 5 5 и в примерак 7 н 1 ф услффнак иэвестнфтф спфс 14425Формула изобретения. 1, Способ получения метанола контакгированием смеси оксидов углерода5 и водорода с медьсодержащим катализатором при повышенных температуре и ,давлении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения удельной производительности катализатора, про цесс ведут при интенсивном удалении воды из реакционной зоны потоком газоной смеси и/или путем ее химического превращения контактированием с катализатором газовой смеси с соотно шением СО : С 02 (равным (0,03-40);1, при содержании СОо 0,3-25 об% соотношении Нг: (СО-С 02), равном 1-24: 1 и объемной скорости подачи смеси 3600-1400000 ч .2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что соотношение СО:С в газовой смеси составляет (3-40)1 при объемной скорости подачи 3600- 1400000 ч-.3. Способ по п. 1, о тл и ч а ю - щ и й с я тем, что соотношение СО:СО2 в газовой смеси составляет (0,03- 40): 1 при объемной скорости подачи 60000-1400000 ч .4. Способ поп. 1, о т л и ч а"ю" щ и й с я тем, что соотношение СО:СО 2 в газовой смеси составляет (0,03-3): 1 пои объемной скорости по" дачи 3600-. 60000 ч