Способ получения метанола Советский патент 1981 года по МПК C07C29/15 C07C31/04 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАНОЛА

Изобретение относится к способу пек пучения метанола, который может быть использован для получения уксусной кислоты, эфиров органических кислот. Известен способ получения метанола путем паровой конверсии смеси природного газа и танковых газов, полученных при десорбции их из метанола-сьфца при снижении давления с ЗО-150 атм до атмосферного, при температуре 83О- 930 С в присутствии никелевого катализатора, подачи полученного синтез -газа, содержащего преимущественно окислы, углерода и водород, в реактор синтеза метанола, восстановления окислов углерода водородом при температуре 230-280 С и давлении ЗО-150 атм в присутствии медьсодержащего катализатора, охлаждения полученной реакционной смеси, отделения сконденсировавшегося метанола и подачи непрореагиронавшей газовой смеси в реактор синтеза метанола. Расход природного газа на 1 т метанола 790800 м 1 . Недостатком способа является высокий расход природного газа на 1 т метанопа. Наиболее близким к изобретению по техническсй сущности и достигаемому результату является способ получения метанола путем конверсии углеводородов при температуре 600-1ООО°С, давлении 630 атм в присутствии никелевого катализатора, подачи полученного синтез-газа, содержащего преимущественно окислы углерода и водород, в реактор.синтеза метанола, восстановления окис5:Ьв углерода водородом при температуре 215-220 С и давлении 10-15О атм в присутствии медьцинкалюминиевого катализотора, охлаждения полученной реакционной смеси, отделения сконденснровави егося метанола и подачи негфореагировавшей газовой смеси (продувочного газа) на стадию конверсии. Выход целевого продукта 0,27 кг/л катализатора в/ч 12. Недостатком способа является недосаточно высокий выход целевого продукта. 3S0 Цель изобретения - повышение выхода целевого продукта. Цепь достигается способом получения метанола, включающим стадии конверсии углеводородов при температуре 6ОО10ОО С и давлении 6-30 атм, восстановления полученных окислов углерода водсродом до метанола, охлаждения реакционной массы, отделения сконденсировавше гося метанола и подачи непрореагировавшей. газ(мэой смеси на стадию конверсии, в прсщесс восстановления окислов углерода водородом ведут при температуре 38О-48О С, давлении 150350 атм в присутствии цинкохромового катализатора хром в виде окиси хрома к непрсфеагировавшую газовую смесь, перед подачей ее на стадию конверсии, смешивают с углекислым газом при объемном соотношении непрореагировавшая газовая смесь: углекислый газ, равном 1:0,180,24. Предлагаемый способ повышает выход целевого продукта до О,29-О,32 кг/л катализатора в/ч. Пример 1. Природный газ при давлении 6 атм и температуре в количестве 934 нм следующего состава. об .%: СН4 9О,0; СН 5,1; .Sj 0,4; СО 2,1; СО О,3; N,0,8 смешивают с водяным паром при обьемном соотношении природный газ: водяной пар, равном 1:1,5, с углекислым газом при объемном соо-гаошении природный газ: углекислый газ, равном 1:0,2 и направляют на конверсию на никелевом катализатс эе. Поток продувочнсго газа смешивают с углекислым газом tipK объемном соотношении продувочный газ: углекислый газ, равном 1:0,21, и: насф вляют на кс«версию. Выходящий газ име ет следующий состав, об./оСНц. 1,29} COj4,78,CO 25,816 ,81,14,49. Койвертированнъгй газ сжимают в компрессоре До давления 320 атм и на цин кохромовом катализаторе происходит син тез метанола в колонне синтеза. Состав циркуляционного газа, об.% i СО 0,94; СО 9,07; Н.. Vl.lOj N.6,66 СНл 12ЛЗ. Состав газа на выходе в колонну синтеза метанола об.%: СО- 1,39; СО 11,0 Н 7О,6Д- N0.5,93; СН4 1О,84. Продувочный газ, отводимый из колонны синтеза, имеет следующий состав об.%: СО2 0,96; СО 8,73: Нд68,32;Ма 6,4UCH4. 11,72;СН,ОН 3,86. Температура газа на выходе слоя катализатора 380 С. Количество отводимо о и продувочного газа на 1 т метанолаектификата 127 нм /тСНлОН. f acxoA /1 природного газа на 1 т метанола 556 нм а синтез метанола и 378 нм на покрь:ие эндотермического эффекта реакции онверсии с учетом сжигания продувочиьк азов, т.е. 934 нм /тСН-jOH против HMVTCH,OH для получения метанола отвода продувочных газов на конверсию. Производительность по метанолу (с/л. катализатора) 0,30 кг/л.ч. П р и м е р 2. Природный газ под давлением 6 атм. и температуре 850 С в количестве 101О нм следующего состава об.%: СН4.88,8; 5,1} 1,3;, ,4; ,1; СО О,3; N. 2,0 смешивают с водяным паром при объемном соотношении природный газ: водяной пар, равном 1:1,5, с углекислым газом при объемном соотношении природный газ: углекислъй газ, равном 1:0,2О, и направляют на ксжверсию на никелевом катализаторе. Продувочный газ смешивают с углекислъ1М газом при обычном соотнсяцении продувочный газ: углекислый газ, равном 1:0,18, и направляют на конверсию. Конвертированнъ1Й газ после конверсии имеет следующий состав об.%: СН 1.32; C0,j 4,9 СО 25,51; Н,; 67,61} NaO,59. Далее конвертированный газ сжимают до давления 150 атм и на цинкхромовом катализаторе происходит синтез метанола. При этом состав цнркуляаисинрго газа об. %: СН4 11,92; СО. О,9; СО 9,14:, Н., 7O,22j Na7,63, состав газа на входе в колонну синтеза об .%; СН4. 10,67; СО 1,46} СО 11,08; Н 69,91; N36,80. 11родувочнь Й газ, отводимъгй из колонны синтеза, имеет следующий состав об.% СН 11,52; СО 1,01; -СО 8, 8О; Нд 67,5O;N;i7,34; CHj ОН 3,83. Температз ра газа на выходе из колонны синтеза метанола 48О ° С. Количество отводимого продувочного газа после получения метанола 133 . Расход природного газа: 6ОЗ CHjOH на осуществление способа и 407 нм VT на покрытие эндотермическсяо эффекта реакции конверсии с учетом сжигания продувочных газов. Производительность по метанолу (с/л катализатора) 0,29 кг/л-ч. П р и м е р 3. Природный газ под давлением 6 атм и температуре 1ООО С в копичестве 904 нм следующего соста5ва об.%: .S; ,; .S 0,4; CO 2,1; CO 0,3 смешива ют с водяным паром при объемном соотношении природный газ: воштой пар, рав ном 1:1,5, с углекислым газом при обь мном соотношении природный газ: углекислый газ,равном 1:0,2, и направляют на конверсию. Продувочный газ смешивают с углекислым газом при объемном соотношении продувочный газ: углекислый газ равном 1:О,24, и направляют на конверсик Состав газа, поступающего на конверсию об.%: СН4 48,16; ,43; СОа 19,7} СО 4,84; Н 23,75. Конвертированный газ после конверсии имеет следуюший состав об.%: СНд 1,21} СО.j 4,57: СО 26,41; Н, 67,80. Далее конвертированный газ сжимают до 35О атм и направляют на цинюсромовый катализатор, где происходит синтез метанола. Состав циркуляцисмного газа 0§.%. СНд 7,73; СО2 1,7;-СО 16,67{ Нд 73,79, Состав газа на входе в колонну синтеза метанолу об.%: СН 6,57; CO/j 2,2; СО 18,40; Иа72,72. Продувочный газ, отводимый из колон ны синтеза метанола, имеет следующий , об.%: СН д 7,34; СО2.1,76; Ъо 15,76; Н 2. 69,52, СН ОН 5,61. Температура газа на выходе нз слоя катализатора синтеза . Количество отводимого продувочного газа после метанола ЗОО CHlOH, причем все 10О% этого газа направляотна конверсию. Удельный расход(на 1 т CH-iOH) природного на технологию 366 нм на покрытие эндо-i ,7б термического эффекта реакции конверсии, т.е. 904 СН,ОН. Производительность по метанолу с/л катализатора 0,32 . Формула изобретения Способ получения метанола путем паровой конверсии природного газа при температуре бОО-ЮОО С, давлении 6-30 атм в присутствии никелевого катализатора, подачи полученного синтез-газа, содержащего преимуш ственно окислы углерода и водород, в реактор синтеза метанола, восстановления окислов углерода водородом при повышенной температуре и давлении в присутствии цинксодержащего катализатора, охлаждения полученной реакционной смеси, отделения сконденсировавшегося метанола и подачи негфс еагировави1ей газовой смеси на стадию конверсии, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, процесс восстановления ведут при температуре 38О-48О°С, давлении 15О-350 атм в присутствии катализатора, дополнительно содержащего окись хрома, и непрореагировавшую газовую смесь, перед подачей ее на стпдию конверсии, смешивают с углекислым газом при объемном соотношении непрореагировавшая газовая смесь: углекислый газ, раетюм, 1:0,18-0,24. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ № 26О3391, кл. С О7 С 31/О4, опублик, 11.О8.77. 2.Патент Великобритании .4 1190О71, кл. С 2 С, опублик. 29.04.7О (прототип).