制作甲醇的办法

  本创造触及从含氢气及氧化碳的组成气，经过在粒状含铜催化剂上，在20-120巴的压力和130-350℃的温度下的转化而制作甲醇的办法，其间组成气被经过串连的至少两个组成反响器。

  这一制法在DE-A-4416425中作了描绘。组成气首要经过一个绝热竖式反响器，然后经过一个水冷管式反响器。此竖式反响器和管式反响器均归于公知的催化法制作甲醇的工艺。

  本创造的意图是供给一种依据管式反响器的不贵重制法。运用这种制法，可以把水冷管式反响器规划得尽或许小。在上述制法中，依据本创造的下列各点，这一意图到达了a)将已预热到220-280℃的新鲜的和收回的组成气送到榜首组成反响器中，在此反响器中，催化剂被供给在被作为冷却剂的水所围住的管中，而水在高压下是欢腾的，b)在榜首组成反响器中，被引进的氧化碳的40-80％被转化，含气体及甲醇蒸汽的榜首混合物被抽出，c)将榜首混合物经过至少一个第二组成反响器，在其间，催化剂被组成气冷却，含气体及甲醇蒸气的第二混合物被从第二组成反响器抽出，第二混合物被冷却，而甲醇蒸汽被冷凝，及d)将要被收回的组成气从含甲醇的冷凝液中别离出来，将至少一部分别离出来的组成气作为冷却剂经过第二组成反响器，而将该预热的组成气反转到榜首反响器，在此反响器中，从外部来的新鲜组成气混合到被收回的组成气中去。

  在第二组成反响器中，催化剂一般被作为冷却剂的组成气直接冷却。但是，直接冷却也是或许的，在那里，要被收回的组成气的一部分物流被分出，并加至来自榜首反响器的榜首混合物中，此混合物以此办法被冷却。

  在依据本创造的制法中，榜首组成反响器被规划成比仅有一个反响器的已知制法中的小许多。在依据本创造的制法中在水冷的榜首反响中，可在适当高的温度下进行转化，因此能优胜地生成高压水蒸汽流。在此一起，将榜首混合物从榜首反响器中在适当高温度下放出，不经中心冷却而直接送入第二组成反响器中。在用组成气进行逆向冷却的第二组成反响器中，出口邻近处的温度是颇低的，这有利于甲醇的组成。在第二反响器中，催化剂能在管中或室中供给，围绕着管或室活动着气态冷却剂。在第二反响器中，也可供给催化剂床，冷却管伸过此床，而组成气流经此管。第二反响器也可包括多个串联的分反响器。

  导入榜首组成反响器中的组成气最好含有15-40％体积新鲜组成气。因为新鲜组成气的含量适当高，故仅有相对少数组成气被收回，因此所需的紧缩是不太贵重的。

  所用的催化剂是公知的并且是商业上可买到的。除了CuO以外，它们还能包括例如ZnO和Al2O3。

  装在榜首和第二反响器中的催化剂数量一般将是从3∶2至1∶4的分量比。此分量比优选为自1∶1至1∶3。因此，十分或许的是，第二反响器比榜首反响器含更多的催化剂。结果是，催化剂的总量与在仅运用水冷管状反响器的已知甲醇组成法中所用的，大约相同或稍大。

  因为榜首组成反响器不需保证适当高的氧化碳转化，所以榜首反响器可装入很多组成气，一般，榜首反响器的气体负载为每小时和每m3催化剂为14,000-24,000Nm3。从榜首组成反响器抽出的榜首混合物一般含有4-10％体积甲醇蒸汽。从第二反响器抽出的第二混合物的温度大多状况下为130-240℃。

  图1是本制法的流程图，图2是两个组成反响器的简略规划图，而图3是两个反响器的进一步变化图。

  参看图1，新鲜的和收回的组成气的混合物经过管线)被导入榜首组成反响器(2)中，此榜首组成反响器是公知的管式反响器，在其间铜催化剂装在管(3)中。在高压下欢腾的水被用作冷却剂，它经过管线)被供给。沸水与蒸汽的混合物经过管线)抽出，并被送至未表明的公知的汽鼓中。进入反响器(2)的组成气已被预热到220-280℃，压力为20-120巴，主要是40-100巴。经过管线)抽出的冷却剂的温度一般为240-280℃。

  在榜首反响器(2)中，经过管线)引进到反响器的氧化碳40-80％被转化。从反响器(2)经过管线)抽出含气体和蒸汽的榜首混合物，其间甲醇含量为4-10％体积，最常见为5-8％体积。榜首混合物不经冷却而直接将相同物引进第二组成反响器(8)中，第二反响器(8)也相同被规划成管状反响器。在反响器(8)，组成气被用作冷却介质，它经过管线)送入。为强化对装有铜催化剂的管(10)的冷却，冷却气流经的反响器(8)的空间装有挡板(11)。此挡板(11)为冷却气体供给了如箭头(12)所示的弯曲活动通道。起冷却剂效果的组成气在反响器(8)中被预热，然后经管线)流至榜首组成反响器(2)。将在图中未标明的公知的工厂中制作的新鲜组成气，经过管线)供给，并混入被收回的组成气中。也可以终究靠管线)供给新鲜组成气，并加至管线)中。要保证进入榜首反响器(2)的组成气大致含有下列份额的氢气和氧化碳H2＝40-80％体积，CO＝3-15％体积，CO2＝1-10％体积。

  在气冷反响器(8)中，出口室(8a)邻近催化剂的温度为130-240℃，一般为160-220℃。因为这些适当低的温度，因此促进了流经催化剂的气体混合物中甲醇的构成。

  含气体和甲醇蒸汽的产品混合物(其亦称第二混合物)经过管线)，并流经将甲醇冷凝的直接冷却器(18)。随后，将此混合物经过管线)送至将气体和液体分隔的榜首别离罐(21)。经过管线)抽出气体，在该处，经过管线)从过程中除掉部分气体。如前所述，用紧缩机(24)经过管线)首要将作为被收回的组成气的气体送至反响器(8)中。

  经过管线)抽出含甲醇液体并经过减压阀(27)把此液体送至第二别离罐(28)，经过管线)从其抽出残留气体，而在管线)中得到粗品甲醇，后者以这儿未标明的公知办法经过蒸馏而提纯。

  图2表明的是两个反响器(2)和(8)的简略规划，此二反响器包容在一起的外壳(6)中。在它们之间是液体密封分配器(31)。在格栅(32)之上，第二反响器(8)包括催化剂床(33)，冷却管(38)经过其延伸。来自管(3)的榜首混合物向下活动，经过所说的床抵达室(8a)。余下的参阅数字具有上面已述的含义，这对图3也是适用的。第二反响器(8)含有催化剂床(33)，来自榜首反响器(2)的含气体和甲醇蒸汽的榜首混合物流经它。第二混合物首要抵达外搜集室(8b)，并经过管线)被抽出，经过管线)供给的组成气首要进入分配室(34)，然后作为冷却气向上活动经过管(35)。在室(36)被搜集后，组成气被经过管线的操作创造形式依据图1所示的组织，但没有管线中，仅运用沸水冷却的反响器(2)，但不运用用组成气冷却的反响器(8)，部分施行例的数据是核算的。在所有状况下所用的催化剂均是可商业上买到的催化剂，并由60％分量CuO，30％分量ZnO和10％分量Al2O3组成。鄙人列表I中，“管线)”表明经过管线供给新鲜组成气的组合物，而“管线)”表明经过管线)的组成气的组合物。新鲜组成气的量在所有施行例中均是相同的，而数据均依据1千摩尔/小时。

  在用两个组成反响器(2)和(8)操作的施行例2中，催化剂的总量比运用一个反响器(2)的比较施行例1中仅高1.06倍。在施行例2中，悉数催化剂散布于反响器(2)和(8)中的份额为40∶60。在施行例1中，在管线)中的新鲜组成气与被收回的来自紧缩器(24)的组成气的质量比(“循环比”)为1∶3.3，而在施行例2中，循环比为约1∶2.5，因此有少数气体流经管线中，当冷却此管式反响器时发生40巴的饱满蒸汽，而依据施行例2，经过管线巴的饱满蒸汽。在施行例1中，催化剂的负载为每小时每m3是11000Nm3组成气，而在例2的管式反响器(2)中，到达20000Nm3/m3/h的负载。在施行例3(比较施行例)中，负载为12000Nm3/m3/小时，而在依据本创造的施行例4中，管式反响器(2)在18000Nm3/m3/小时的负载下操作。在施行例3中，循环比为1∶4，而在施行例4中为1∶2.7。

  表II表明在反响器(2)出口处和反响器(8)出口处气体和蒸汽混合物的几个重要成份的浓度

  在施行例4中，以42∶58的份额散布在反响器(2)和(8)的催化剂总数，比施行例3中的高15％。在选用沸水进行冷却的施行例3的反响器(2)中，放出的冷却剂温度为250℃，而在施行例4中，此温度为260℃。

  在施行例4中，以42∶58的份额散布在反响器(2)和(8)的催化剂总数，比施行例3中的高15％。在选用沸水进行冷却的施行例3的反响器(2)中，放出的冷却剂温度为250℃，而在施行例4中，此温度为260℃。

  1.一种从含氢气及氧化碳的组成气，经过在粒状含铜催化剂上，在20-120巴的压力和130-350℃的温度下的转化而制作甲醇的办法，其间组成气被经过至少两个串联的组成反响器，此制法的特征是a)将已预热到220-280℃的新鲜的和收回的组成气送到榜首组成反响器中，在此反响器中，催化剂被供给在被作为冷却剂的水所围住的管中，而水在高压下是欢腾的，b)在榜首组成反响器中，引进的氧化碳的40-80％被转化，含气体及甲醇蒸汽的榜首混合物被抽出，c)将榜首混合物经过至少一个第二组成反响器，在其间，催化剂被组成气冷却，含气体及甲醇蒸气的第二混合物被从第二组成反响器抽出，第二混合物被冷却，而甲醇蒸汽被冷凝，及d)将要被收回的组成气从含甲醇的冷凝液中别离出来，将至少一部分别离出来的组成气作为冷却剂经过第二组成反响器，而将该预热的组成气反转到榜首反响器，在此反响器中，从外部来的新鲜组成气混合到被收回的组成气中去。2.如权利要求1所要求的制法，其特征是从榜首组成反响器抽出的榜首混合物含有4-10％体积的甲醇蒸汽。

  3.如权利要求1或2所要求的制法，其特征是在130-240℃的温度从第二组成反响器抽出第二混合物。

  4.如权利要求1或随后权利要求之一所要求的制法，其特征是，导入榜首组成反响器中的组成气，含15-40％体积的新鲜组成气。

  5.如权利要求1或随后权利要求之一所要求的制法，其特征是，装在榜首和第二反响器中的催化剂的分量比为自3∶2至1∶4。

  6.如权利要求1至5任一个所要求的制法，其特征是，在第二组成反响器中，导入第二反响器中的氧化碳有40-80％被转化。

  7.如权利要求1或随后权利要求之一所要求的制法，其特征是经榜首组成反响器导入的组成气数量为每m3每小时14000-24000Nm3。

  在20-120巴压力及130-350℃温度下，含氢气及氧化碳的组成气在含铜催化剂上被催化生成甲醇。首要将组成气经过其间催化剂被装入管中的榜首组成反响器中，此管用在高压下欢腾的水冷却剂盘绕，从榜首反响器，抽出含气体及甲醇蒸汽的榜首混合物，并使之经过第二组成反响器。在第二反响器中，催化剂用组成气进行冷却。

  如您需求助技能专家，请点此检查客服电线.探究新式氧化还原酶结构-功用联系，电催化反响机制 2.酶电催化导向的酶分子改造 3.纳米资料、生物功用多肽对酶-电极系统的影响4. 生物电化学传感和生物电组成系统的规划与使用。

  1.高分子资料的共混与复合 2.触及资料功用化及结构与功能的研讨； 高分子热稳定剂的研制

  1. 晶面可控氧化铝、碳基载体及催化剂等高功能、新结构催化资料研讨 2. 乙烯环氧化催化剂的研讨与开发 3. 低碳不饱满烯烃的挑选性氧化催化剂及工业技能开发

  1. 加氢精制 2. 挑选加氢 3. 加氢脱氧 4. 介孔及介微孔分子筛组成及催化使用