Способ получения диметилового эфира

Союз СоветскинСфциалистическикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ.07(088.8) ЗЪеудерстеенный немнтет СССР во делам нзебретеннй н еткрытнйОпубликовано 15. 05. 82. Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 15. 05. 82 ИностранецДжорджио Пагани(72) Автор изобретения остранная Фирмам Прогетти С.П.А.(54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИИЕТИЛОВОГО ЭФ Изобретение относится к способу получения диметилового эфира, который находит широкое применение- в химическом производстве в качестве растворителя. 5Известен способ получения диметилового эфира (ДМЭ) путем взаимодействия СО и Н в присутствии СО с использованием цинк-хром-или медноокисного катализатора на окиси алюминия (до 36 по весу) в качественосителя при давлении 30-400 атм и температуре 200-400 С 1 1.Однако известный способ не обеспечивает необходимой селективности по отношению к диметиловому эфиру, который в данном процессе получают только как побочный к .основному продукту- метанолу.Целью изобретения является повышение селективности процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения риметилового эфира взаимодействием СО, Н и СО при 280-400 С и давле. нии 100-150 ат в присутствии окисного цинкхромсодержащего катализатора и окиси алюминия. Процесс ведут при мольном соотношении окиси углерода и водорода, равном 0,56-1, 16 на цинкхроммедьалюминиевом катализаторе.Предпочтительно использовать катализатор, выполненный в виде чередующихся слоев цинкхроммедного катализатора и окиси алюминия, при весовом соотношении 1:1 или использовать катализатор .в виде механической смеси указанных компонентов.Предложенный способ позво ляет достигнуть сравнительно высокой селективности процесса в отношении диметилового эйир (до 67),Проведение реакции при таких условиях позволяет также значительно увеличить скорость конверсии СО, СС и Н в реакторе, так как большая часть образующегося промежуточно метанола по мере его образования дегидратирует в ДИЭ и слои катализатора обеспечивают этот процесс и при929006 мольных концентрирующих метанола.Указанный катализатор активируетпроцесс поглощения окисью углеродасодержащейся в реакционной смеси воды,Это в свою очередь снижает значительно количество непрореагировавшего газа, возвращаемого в рецикл, чтоприводит к зкономическим и технологическим преимуществам,В процессе можно использовать 1 Осмесь газов СО, СО и Н, получающуюся при окислении тяжелых углеводородов или газификации угля с содержанием СО до 523 и Н и до 20 пообъему. При высоком содержании СО инизком проценте СО возможно достижение высокой (до 80/) степени конверсии.П р и м е р 1. В реактор объемомз5 м загружают при чередующихся слоях 34 м окисного медьцинкхромового катализатора при атомном соотношении соответственно 82:16:14 и 1,6 мокиси алюминия.Медьцинкхромовый катализатор формуют с получением таблеток, диаметркоторых равен 6 мм, а высота 5 мм,тогда как из глинозема формуют шарики диаметром 5 мм.Весовое соотношение между медьцинкхромовым катализатором и глиноземом составляет 1:1.В реакционный аппарат при расходепотока 100000 нм/ч и объемной скорости 20000 ч " подают смесь водорода.,окиси углерода и углекислого газа,2). Мольное соотношение СО и Нсоставляет 1,00. Избыточное давле ие вреакторе равно 150 кг/см, темперааотура составляет 300 С. Из реакционного аппарата отводят поток, включающийводород, окись углерода, углекислыйгаз, метан, метиловый спирт, диметиловый эфир и воду. Степень конверсииСО равна 383. Селективность в отношении ДМЭ составляет 6 Я, в отношении метанола 4,63, в отношении метана 23, а в отношении углекислого газа 34,41,Затем реакционную смесь разгоняют и получают чистый ДМЭ.П р и м е р 2. Исходную газовую смесь состава, вес.3:55Н 62, 67СО 35,20соп 1,46 СН О, 37Г 4,1 О, 30при мольном соотношении СО и Н 20,56 и объемной скорости 100000 нмЗ/чподают в реактор под давлением100 кг/см и температуре 259 С, пропуская через слоистый катализаторсостава, указанного в примере 1.Прореагировавший газ на выходе изреактора имеет объемную скорость потока 56000 нм /ч и состав, вес.3: .Н 48 58СО 8,45СОСН, 0,6653СНОН 2,23СН,ОСН 18, 48Н,1 б 3, 32Температура составляет 2700 С,Получают 1250 нм /ч метилового спирта и 10360 нм /ч ДМЭ, что соответствует конверсии окиси углерода 673.П р и м е р 3. Работают в условиях примера 2, но при следующей характеристике исходной смеси, полученной частичным окислением тяжелых .масел О. объемная скорость потока100000 нм /ч, состав, вес.3:ЪН я 44,70СО 51,90СО 1.78СН, 0,27н 1,35Мольное соотношение СО и Н 1, 16, температура 250 С.На выходе из реактора газообразныйпродукт имеет следующие характеристики: объемная скорость потока50350 нм /ч, состав, вес.Ф:Н 1 14,05СО 29 97СО 27,70СНОН 0,91Снфснф 24, 20Сн, 0,54Н 2,62НО 0,41температура составляет 270 С, В итогеополучают АНДРОН 460 нм /ч и 12150 нм /ч3 3ДМЭ. Конверсия СО 773.П р и и е р 4. Катализатор получают тщательным смешением порошков(Сц/2 п/Сг катализатора при соотношении 82:16:4) и порошков окиси алюминия при весовом соотношении 1:1, Полученный таким образом катализатортаблетируют в виде частиц диаметром6 мм,Заказ 3299/79 Тираж 448 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, И, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная,5 9290В реактор вводят 5 м такого катализатора, а затем подают газовую смесь (Н,СО:СО я при веспроцентном соотношении 49:49:2 и мольном соотношении СО и Н 1,00) и обьемной скорости потока равной 100000 нм /чТемпература в реакторе 250 С, давление 100 кг/смВыходящий из реактора поток сос О тоит иэ Н,1, СО, СО 2, СН 4, СНЭОН, СНОСН при конверсии СО 274. Селективность по ДМЭ составляет 6 й, по метанолу 7,8, по СН 4 13, по СО 27,215Затем реакционную смесь перегоняют с получением чистого ДМЭ.П р и м е р 5. Катализатор и состав газовой смеси используют с характеристиками, указанными в приме р ре 4. При температуре процесса 300 С ио давлении 100 кг/см конверсия СО составляет 35, селективность по ДМЭ д 653, по метанолу 2,1 по СН 4 1,54 и по СО 31,43.П р и м е р 6.Катализатор и расходы газовой смеси, описанные в примере 4, используют при 300 С и дав О лении 150 кг/см 06 6Конверсия СО составляет 40 при , селективности по ДМЭ 66, по метанолу 2,24, по СН 4 1,83 по СОп 30.Формула изобретения 1. Способ получения диметилового зФира конверсий смеси газов СО, Н в и СО при 280-400 С и давлении 100- 150 ат в присутствии окисного цинкхромсодержащего катализатора и окиси алюминия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности процесса, последний ведут при мольном соотношении окиси углерода и водорода, равном 0,56-1,16, на цинкхроммедьалюминиевом катализаторе.2. Способ по п.1, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что используют катализатор, выполненный в виде чередующихся слоев цинкхроммедного катализатора и окиси алюминия при весовом со отношении 1:1.3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используют катализатор, содержащий компоненты в виде механической смеси.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. 5 сЬщ 1 дй,1. Оаз КоЬ 1 епохс 1. Ее 1 рг 1 п, Асадещ 1 зсЬе чег 1 адзцезе 11 е- зсЬаН. 1950, 189-220 (прототип).