Способ получения метанола

.,84(51) С 07 С 27 12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сиСствьс ТВУ и со пода и ли ного ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП.НИЙ И ОТНРЦТЮ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 132623, кл. В 01 Л 23/24, 1960.2, Авторское свидетельство СССРВ 455085, кл. С 07 С 31/04, 11.05.723. Авторское свидетельство СССРУ 869243, кл. С 07 С 27/12,25.04.80 (прототип).(54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА путем окисления природного газа кислородсодержащим газом при температуре 350-1600 С и давлении 100- 150 атм при раздельной подаче природного газа и кислородсодержащего газа в реактор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и упрощения процесса, последний ведут при температуре подачи кислородсо- держащего газа в реактор 30-200 Сотношении линейной скорости чи кислородсодержащего газа нейной скорости подачи природгаэа (1-20):1.Изобретение относится к усовершенствованному способу полученияметанола, который может быть использован в качестве растворителяагента для осушки газа.Известен способ получения формальдегида и метанола путем окисления метансодержащих газов кислородом при температуре 375-390 С, давлении 25-75 атм, объемной скорос"ти подачи сырья 50000 ч " в присут-ствии в качестве катализатора оксидов серебра и хрома на пемзе.Выход метанола от вступившего в реакцию метана 30% Г 1 1Недостатком этого способа является низкий выход целевого продуктаот. вступившего в реакцию метана(30%).Известен также способ получения метанола путем окисления метана кислородсодержащим газом приповышенной температуре и небольшом давлении в присутствии цинкникель-кадмиевого катализатора,прдчем исходное сырье нагреваютраздельно: метан - до 200 С, кислород - до 450 С. Селективностьпроцесса до целевого продукта33% 23.Недостатком укаэанного способаявляется невысокая селективностьпроцесса до целевого продукта (33%).Наиболее близким по техническойсущности к предложенному являетсяспособ получения метанола путемокисления природного газа кислородсодержащим газом при температуре 350-1600 С и давлении 100150 атм, нри раздельной подаче природного газа и кислородсодержащегогаза в реактор-; причем кислородсодержащий газ предварительно нагревают до 800-1600 С. Выход целевогопродукта от общего количества поступившего в переработку метана1,8% 31,Однако известный способ характеризуется недостаточно высоким выходом целевого продукта от общего количества поступившего в переработку метана (1,8%). Кроме того, данный процесс является технологически сложным вследствие наличия в технологической линии стадии нагрева кислородсодержащего газа до 800-1600 С. 1145014 3Цель изобретения - повышениевыхода целевого продукта, а такжеупрощение процесса,Поставленная цель достигается5 предлагаемым способом полученияметанола путем окисления природного газа кислородсодержащим газомпри температуре 350-1600 С и давлении 100-150 атм при раздельнойподаче природного газа и кислородсодержащего газа в реактор и соотношении линейных скоростей потоковкислородсодержащего газа и природного газа (1-20):1, причем кисло 15 родсодержащий газ подают в реакторпри 30-200 С.П р и м е р 1. Природный газсостава, об,%:СН 92 е 5220 С 2 Й3,95сзно 1,001.-СН, 0,10СН, 0,22Иу 2,11СО 0,10в количестве 760 нм/ч подают поддавлением 100 атм в рекуперативныйтеплообменник, после которого стемпературой 430 С направляют в30 две секции реактора. Газовый потоквводят в реакционный объем в видеконической тонкой струи со скоростью ЗО м/с (в расчете на нормальные условия),Через кольцевые зазоры в эти жесекции реактора подают воздух в количестве 112,1 нм 3/ч при 60 С приР = 100 атм. На выходе из кольцевых зазоров воздух, приобретая скорость 300 м/с, в виде кольцевойструи под углом 45 врезается в поток природного газа (соотношениелитейных скоростей потоков = 10).Получают реакционную газовуюсмесь состава, об.%:СН, 78,00С 2 НЬ 3,42юю 0,85г-СН +высшие 0,270,24г 12,02Ог 0,16СО 0,90Н 2 0,301,65СНОН 0,030,01г-СНОН 0,0011145014 4переработку, составляет 2,673, полезных органических продуктов - 3,08 .П р и м е р 2. Условия проведения процесса отличаются от указанных в примере 1 тем,.что природныйгаз и воздух поступают в реакционный объем с линейной скоростью20 м/с и 400 и/с соответственно(соотношение скоростей = 20) прн 10 температуре воздуха 200 С. Температура природного газа после теплообменника 400 С. Температура реакционной газовой смеси перед контактомс охлаждаемой перегооодкой 390- 15 400 С.Концентрация органической частив оксидате составляет 64,8 мас. .,в том числе метанола 56,4 мас.%.Общее количество получаемого окси дата 47,9 кг/ч при выходе его напоступивший метан 9,5%. Выход метанола составляет 2,8%, полезных органических продуктов - З,ОЕ.П р и м е р 3. Условия проведе ния процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что природныйгаз и воздух поступают в реакционный объем с линейной скоростью250 м/с н 300 м/с соответственно(соотношение скоростей = 1,2) притемпературе воздуха 30 С. Температура природного газа после теплообменника 440 С. Температура реакционной газовой смеси перед контактомс охлаждаемой перегородкой 420-440 С, 35Концентрация органической частив оксидате составляет 55,82 мас,3,в том числе метанола 44,76 мас.Выход оксидата 28,6 кг/ч (5,77 по 4 О отношению к СН 4). Выход метанола1,9%. 0,050Сн СООН 0,006(сн,),О0,050СНСОС Н 0,0062,020 в количестве 869,11 нм/ч. Температура реакционной газовой смеси 400-420 фС. После контакта газовой смеси с поверхностью межсекциоиных перегородок смесь охлаждается до ф 370 С и подается в блок охлаждения и сепарации.После сепаратора непрореагировавший газ ( Ч = 835,42 нмф/ч) состава, об.Ж 381,05С 2 Н 6 3,570,90-С 4 ню 0,29Со, 0,2512 12;51о 0,17СО 0,950,31частйчно в количестве 250,6 нмф/ч с помощью компрессора возвращается в последнюю секцию реактора для дальнейшего окисления. При этом в эту секцию подают воздух в количестве 31,6 нмз/ч. Концентрацию кислорода на входе в секции реактора поддерживают в пределах 2,5+ Ф 0,2 об.%.Содержание полезных органических соединений (метанол, высшие спирты, метиловый эФир, ацетон и другие органические примеси) в продукте (оксидате) составляет 62,8 мас. , в том числе метанола 54,2 мас.%. Общее количество получаемого оксидата 49,5 кг/ч при выходе его на поступивший метан 9,9 . Выход метанола, рассчитанный из отношения израсходованного на его образование метана к общему поступлению метана на В таблице приведены результаты испытаний процесса синтеза метанола неполным окислением природного газа в трехсекционном реакторе.