專利名稱：一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，特別是關(guān)于采用復(fù)合床結(jié)構(gòu)的組合反應(yīng)器，進(jìn)行一氧化碳?xì)怏w原料氧化脫氫的方法，實(shí)用于一氧化碳?xì)怏w原料氧化脫氫反應(yīng)過(guò)程中。
背景技術(shù)：
草酸酯是重要的有機(jī)化工原料，大量用于精細(xì)化工生產(chǎn)各種染料、醫(yī)藥、重要的溶齊U，萃取劑以及各種中間體。進(jìn)入21世紀(jì)，草酸酯作為可降解的環(huán)保型工程塑料單體而受到國(guó)際廣泛重視。此外，草酸酯常壓水解可得草酸，常壓氨解可得優(yōu)質(zhì)緩效化肥草酰氨。草酸酯還可以用作溶劑，生產(chǎn)醫(yī)藥和染料中間體等，例如與脂肪酸酯、環(huán)己乙酰苯、胺基醇以及許多雜環(huán)化合物進(jìn)行各種縮合反應(yīng)。它還可以合成在醫(yī)藥上用作激素的胸酰堿。此外，草酸酯低壓加氫可制備十分重要的化工原料乙二醇，而目前乙二醇主要依靠石油路線來(lái)制備，成本較高，我國(guó)每年需大量進(jìn)口乙二醇，2007年進(jìn)口量近480萬(wàn)噸。傳統(tǒng)草酸酯的生產(chǎn)路線是利用草酸同醇發(fā)生酯化反應(yīng)來(lái)制備的，生產(chǎn)工藝成本高，能耗大，污染嚴(yán)重，原料利用不合理。而采用一氧化碳偶聯(lián)技術(shù)生產(chǎn)草酸酯已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。眾所周知，一氧化碳可從各種含一氧化碳的混合氣中分離提取，工業(yè)上可用于分離一氧化碳的原料氣包括天然氣和石油轉(zhuǎn)化的合成氣、水煤氣、半水煤氣以及鋼鐵廠、電石廠和黃磷廠的尾氣等。現(xiàn)有一氧化碳分離提純的主要方法是變壓吸附法，我國(guó)有多家公司開(kāi)發(fā)了變壓吸附分離一氧化碳新技術(shù)，尤其是開(kāi)發(fā)的高效吸附劑，對(duì)一氧化碳有極高吸附容量和選擇性，可解決從氮或甲烷含量高的原料氣中分離出高純度一氧化碳的難題，可設(shè)計(jì)建成大型一氧化碳分離裝置。盡管如此，由該技術(shù)從合成氣中分離出的一氧化碳，在兼顧一氧化碳收率的前提下，通常情況下其氫氣的含量可達(dá)到I %以上。而研究表明氫氣的存在會(huì)導(dǎo)致后續(xù)一氧化碳偶聯(lián)反應(yīng)催化劑活性降低，直至反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，因此，開(kāi)發(fā)一氧化碳選擇除氫技術(shù)意義重大?，F(xiàn)有氧化脫氫技術(shù)，多數(shù)是高溫狀態(tài)下烴類氧化脫氫，而一氧化碳?xì)怏w氧化脫氫的文獻(xiàn)報(bào)道較少。如專利CN96118939.8公開(kāi)了一種乙烷氧化脫氫制乙烯的方法，該發(fā)明采用的催化劑為Na2WO4-Mn2O3 (S為SiO2, TiO2 (金紅石)，MgO等)，可以在較高的空速、適宜的烷氧比及反應(yīng)溫度下，獲得高于70%的乙烷轉(zhuǎn)化率和乙烯選擇性，乙烯的收率一般可達(dá)50%以上，用該催化劑將氫氣體積含量為3%的CO原料，在溫度為180°C，體積空速200( '反應(yīng)壓力為0. 2MPa，氧/氫摩爾比為0. 8的條件下，反應(yīng)產(chǎn)物中氫氣體積含量仍高達(dá)0. 2%，CO損失率也高達(dá)2%。顯然上述技術(shù)中，存在氫氣脫除率低，CO損失率高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是以往文獻(xiàn)技術(shù)中存在用于一氧化碳?xì)怏w催化氧化脫氫反應(yīng)過(guò)程中，存在氫氣脫除率低，一氧化碳損失率高的技術(shù)問(wèn)題，提供一種新的一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法。該方法用于通過(guò)一氧化碳?xì)怏w原料氧化脫氫過(guò)程中，具有氫氣脫除率高，一氧化碳損失率低的優(yōu)點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，以含一氧化碳和氫氣的混合氣為原料，催化劑以鉬或鈀為活性組分，在反應(yīng)溫度為80 260°C，體積空速為100 10000小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為0. 5
10 1，反應(yīng)壓力為-0.08 5. OMPa的條件下，原料依次與反應(yīng)器中催化劑接觸，包括如下步驟
a)原料首先由原料入口(I)引入，氣體經(jīng)多孔氣體分布板(3)分布后進(jìn)入分布室
(4)進(jìn)一步混合分布，然后進(jìn)入上絕熱催化劑床(5)與催化劑接觸反應(yīng)，得反應(yīng)流出物I;b)反應(yīng)流出物I進(jìn)入換熱催化劑床(6)，與催化劑接觸反應(yīng)，得反應(yīng)流出物II ;c)反應(yīng)流出物II再進(jìn)入下絕熱催化劑床(7)與催化劑進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)后的流出物進(jìn)入集氣室(8)，通過(guò)多孔集氣板(9)經(jīng)氣體出口(10)進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。其中，所述反應(yīng)器為復(fù)合床結(jié)構(gòu)的組合反應(yīng)器，換熱催化劑床(6)中設(shè)置換熱管。上述技術(shù)方案中反應(yīng)條件優(yōu)選為反應(yīng)溫度130 240°C，體積空速為1000 8000小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為0.6 8 1，反應(yīng)壓力為0 3. OMPa。催化劑以催化劑重量百分比計(jì)，鉬或鈀單質(zhì)用量為0. 003 0. 8 %。上述技術(shù)方案中發(fā)明方法的反應(yīng)器主要由原料入口(I)、多孔氣體分布板(3)、氣體分布室(4)、上絕熱催化劑床(5)、換熱催化劑床￠)、下絕熱催化劑床(7)、換熱管(13)、集氣室(8)和多孔集氣板(9)構(gòu)成，其主要特征在于換熱催化劑床(6)位于上絕熱催化劑床(5)的下部，下絕熱催化劑床(7)的上部，且換熱催化劑床￠)內(nèi)設(shè)置換熱管(13)。上述技術(shù)方案中多孔集氣板(9)位于集氣室⑶內(nèi)，并與氣體出口(10)相連接。多孔氣體分布板(3)位于氣體分布室(4)內(nèi)，并與原料入口(I)相連接。上絕熱催化劑床
(5)上部距離多孔氣體分布板(3)下部的長(zhǎng)度是反應(yīng)器長(zhǎng)度的1/30 1/6;下絕熱催化劑床(7)的下部距離多孔集氣板(9)上部的垂直高度是反應(yīng)器高度的1/30 1/6。上絕熱催化劑床(5)的高度是換熱催化劑床(6)高度的1/6 3/2，下絕熱催化劑床(7)是換熱催化劑床(6)高度的1/6 1/1。對(duì)于常規(guī)的催化放熱反應(yīng)，由于催化反應(yīng)在催化劑上并不按前后相等速度進(jìn)行，一般反應(yīng)器前部離平衡遠(yuǎn)，反應(yīng)速度快，放出反應(yīng)熱也多，表現(xiàn)為前部偏中間位置容易出現(xiàn)顯著的熱點(diǎn)區(qū)域，而后部隨反應(yīng)接近平衡，反應(yīng)速度減慢，放出反應(yīng)熱也少，若采用常規(guī)的列管反應(yīng)器，其冷卻劑的溫度前后一樣，這樣如果降低冷卻劑溫度，加大傳熱溫差和移熱，達(dá)到中前部高反應(yīng)速度和強(qiáng)反應(yīng)熱的移熱要求，則反應(yīng)器下部或后部反應(yīng)熱減小，移熱大于反應(yīng)熱造成反應(yīng)溫度下降，使反應(yīng)速度進(jìn)一步減慢直到催化劑活性以下就停止反應(yīng)，因此難以做到前后部反應(yīng)都在最佳反應(yīng)溫度下進(jìn)行的兩全其美的辦法。本發(fā)明針對(duì)這一根本矛盾，并依據(jù)反應(yīng)的放熱特點(diǎn)，在反應(yīng)器中部設(shè)置換熱區(qū)，而反應(yīng)器兩端設(shè)置絕熱區(qū)，使熱點(diǎn)區(qū)域扁平化，溫度分布更趨均勻合理，這對(duì)于最大化的發(fā)揮催化劑的效率，最大程度地降低CO的損失，以及較為徹底地脫除原料中的氫氣，提供有益的效果。本發(fā)明方法的含CO氣體原料氧化脫氫反應(yīng)器用于含CO氣體原料氧化脫氫反應(yīng)，用圖I所示裝置，采用熱點(diǎn)分布區(qū)域換熱，用貴金屬鈀或鉬負(fù)載氧化鋁為催化劑，在反應(yīng)入口溫度為80 260°C，體積空速為100 10000小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為0.5 10 1，反應(yīng)壓力為-0. 08 5. OMPa的條件下，原料與貴金屬催化劑接觸，原料中的氫氣被氧化為水，在含CO的氣體原料中，氫氣的體積百分含量為大于0 15 %的條件下，氫氣的脫除率可達(dá)到100%，CO的損失率可小于0. 5%，取得了較好的技術(shù)效果。


圖I為本發(fā)明中一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫反應(yīng)器示意圖。圖I中I是原料入口，2是人孔，3是多孔氣體分布板，4是氣體分布室，5是上絕熱催化劑床，6是換熱催化劑床，7是下絕熱催化劑床，8是集氣室，9是多孔集氣板，10是氣體 出口，11是催化劑卸出口，12是換熱介質(zhì)出口，13是換熱管，14是換熱介質(zhì)入口，15是反應(yīng)器罐體。圖I中原料由原料入口 I引入，氣體經(jīng)多孔氣體分布板3分布后進(jìn)入分布室4進(jìn)一步混合分布，然后進(jìn)入上絕熱催化劑床5與催化劑接觸反應(yīng)，有一定溫升的反應(yīng)流出物再進(jìn)入換熱催化劑床6，反應(yīng)過(guò)程中釋放出的熱量通過(guò)換熱管13進(jìn)行熱量的移出，保持換熱催化劑床6內(nèi)的溫度均勻，大部分原料反應(yīng)后的流出物最后進(jìn)入下絕熱催化劑床7進(jìn)一步反應(yīng)完全后，流出物進(jìn)入集氣室8，通過(guò)多孔集氣板9經(jīng)氣體出口 10進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。由于熱點(diǎn)溫度分布區(qū)域采用換熱管進(jìn)行熱量的移出與控制，從而達(dá)到整個(gè)反應(yīng)器催化劑床溫度均布的效果。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I將草酸鐵溶解在水中，加熱到70°C，真空旋轉(zhuǎn)浸潰在比表面劑為50米2/克的Al2O3小球上，而后于120°C干燥6小時(shí)。將SnCl2、硝酸鎂和硝酸鈀分別溶解于水中，用HCl調(diào)節(jié)溶液使其PH值為4左右，而后將此溶液加熱到80°C，再次浸潰在載體上，而后于140°C干燥8小時(shí)，接著在450°C空氣氣氛中焙燒4小時(shí)，在400°C氫氣氣氛中還原2小時(shí)，得到催化劑A，其組成為如表I。稱取上述制備的催化劑A裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/20，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/15，用氫氣含量10%的一氧化碳混合氣體為原料，具體步驟為(以下同)(a)原料首先由原料入口 I引入，氣體經(jīng)多孔氣體分布板3分布后進(jìn)入分布室4進(jìn)一步混合分布，然后進(jìn)入上絕熱催化劑床5與催化劑接觸反應(yīng)，得反應(yīng)流出物I ; (b)反應(yīng)流出物I進(jìn)入換熱催化劑床6，與催化劑接觸反應(yīng)，得反應(yīng)流出物II ； (c)反應(yīng)流出物II再進(jìn)入下絕熱催化劑床7與催化劑進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)后的流出物進(jìn)入集氣室8，通過(guò)多孔集氣板9經(jīng)氣體出口 10進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。在反應(yīng)溫度220°C，體積空速3000小時(shí)氧氣/氫氣摩爾比為0.6 1，反應(yīng)壓力為0. 5MPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 31%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為 2ppm0實(shí)施例2將硝酸鐵溶解在水中，加熱到80°C，真空旋轉(zhuǎn)浸潰比表面劑為80米2/克的Al2O3小球上，而后于120°C干燥4小時(shí)。將氯化鉀和氯鈀酸銨分別溶解于水中，用HCl調(diào)節(jié)溶液使其PH值為4左右，而后將此溶液加熱到80°C，再次浸潰在載體上，而后于140°C干燥4小時(shí)，接著在450 °C空氣氣氛中焙燒4小時(shí)，在400 °C氫氣氣氛中還原2小時(shí)，得到催化劑B，其組成為如表I。稱取上述制備的催化劑B裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/10，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/10，用氫氣含量8%的一氧化碳混合氣體為原料，在反應(yīng)溫度180°C，體積空速1000小時(shí)―1，氧氣/氫氣摩爾比為0.7 1，反應(yīng)壓力為0.2MPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 21%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為5ppm。實(shí)施例3將硝酸鋅、硝酸鈮、硝酸銣分別溶解于水中，真空旋轉(zhuǎn)浸潰在比表面劑為30米2/克的Al2O3小球上，140°C干燥4小時(shí)。將氯鉬酸銨溶解于乙醇溶液中，再次浸潰在載體上，140°C干燥4小時(shí)，接著在450°C空氣氣氛中焙燒4小時(shí)，在300°C氫氣氣氛中還原4小時(shí)，而后在氮?dú)鈿夥罩欣鋮s至室溫，得到催化劑C，組成見(jiàn)表I。稱取上述制備的催化劑C裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/4，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/5，用氫氣含量0. 5%的一氧化碳混合氣體為原料，在反應(yīng)溫度200°C，體積空速3000小時(shí)―1，氧氣/氫氣摩爾比為I : 1，反應(yīng)壓力為_(kāi)0.05MPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 33%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為O。實(shí)施例4將硝酸錳、硝酸鉀分別溶解于水中，真空旋轉(zhuǎn)浸潰在比表面劑為150米2/克的Al2O3小球上，140°C干燥4小時(shí)。將氯亞鈀酸溶解于乙醇溶液中，再次浸潰在載體上，1400C干燥4小時(shí)，接著在450°C空氣氣氛中焙燒4小時(shí)，在450°C氫氣氣氛中還原4小時(shí)，而后在氮?dú)鈿夥罩欣鋮s至室溫，得到催化劑D，組成見(jiàn)表I。稱取上述制備的催化劑D裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/8，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/6，用氫氣在350°C還原4小時(shí),然后用氫氣含量I %的一氧化碳混合氣體為原料，在反應(yīng)溫度130°C，體積空速800小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為8 I，反應(yīng)壓力為5. OMPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 15%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為O。實(shí)施例5將硝酸鐵、硝酸鋇分別溶解于水中，真空旋轉(zhuǎn)浸潰在比表面劑為200米2/克的Al2O3小球上，140°C干燥4小時(shí)。將氯鈀酸銨溶解于乙醇溶液中，再次浸潰在載體上，140°C干燥4小時(shí)，接著在450°C焙燒4小時(shí)，在350°C氫氣氣氛中還原4小時(shí)，而后在氮?dú)鈿夥罩欣鋮s至室溫，得到催化劑E，組成見(jiàn)表I。稱取上述制備的催化劑E裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/10，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/15，用氫氣在350°C還原4小時(shí),然后用氫氣含量0. 5%的一氧化碳混合氣體為原料,在反應(yīng)溫度100°C，體積空速500小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為5 I，反應(yīng)壓力為4. OMPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 12%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為O。實(shí)施例6取200克在比表面劑為250米2/克的Al2O3小球，浸潰在含8. 0克氯鉬酸、14克硝酸鎂、15毫升鹽酸的200毫升水溶液中，取出后在140°C烘干4小時(shí)，接著在450°C空氣氣氛中焙燒2小時(shí)，在350°C氫氣氣氛中還原4小時(shí)，而后在氮?dú)鈿夥罩欣鋮s至室溫，得到催化劑F，組成見(jiàn)表I。稱取上述制備的催化劑F裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/12，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/8，用氫氣在350°C還原4小時(shí),然后用氫氣含量0. 5%的一氧化碳混合氣體為原料,在反應(yīng)溫度250°C，體積空速8000小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為0.7 1，反應(yīng)壓力為0. 2MPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 20%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為O。實(shí)施例7
將硝酸鈰、硝酸鋯、硝酸鐵分別溶解于水中，真空旋轉(zhuǎn)浸潰在比表面劑為120米2/克的Al2O3小球上，140°C干燥4小時(shí)。將氯鈀酸銨溶解于乙醇溶液中，再次浸潰在載體上，140°C干燥4小時(shí)，接著在450°C空氣氣氛中焙燒2小時(shí)，在300°C氫氣氣氛中還原4小時(shí)，而后在氮?dú)鈿夥罩欣鋮s至室溫，得到催化劑G，組成見(jiàn)表I。稱取上述制備的催化劑G裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/16，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/10，用氫氣在350°C還原4小時(shí),然后用氫氣含量5%的一氧化碳混合氣體為原料,在反應(yīng)溫度190°C，體積空速5000小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為2 I，反應(yīng)壓力為2. OMPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 38%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為O。實(shí)施例8將硝酸銅、硝酸鑭、硝酸鎳分別溶解于水中，真空旋轉(zhuǎn)浸潰在比表面劑為180米2/克的Al2O3小球上，140°C干燥4小時(shí)。將氯鈀酸銨溶解于乙醇溶液中，再次浸潰在載體上，140°C干燥4小時(shí)，接著在450°C空氣氣氛中焙燒4小時(shí)，在300°C氫氣氣氛中還原4小時(shí)，而后在氮?dú)鈿夥罩欣鋮s至室溫，得到催化劑H，組成見(jiàn)表I。稱取上述制備的催化劑H裝入附圖I所示裝置的反應(yīng)器內(nèi)，其中，下絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/8，上絕熱催化劑層的高度是換熱催化劑床高度的1/10，用氫氣在350°C還原4小時(shí),然后用氫氣含量I %的一氧化碳混合氣體為原料，在反應(yīng)溫度90°C，體積空速200小時(shí) ' 氧氣/氫氣摩爾比為I : 1，反應(yīng)壓力為I. OMPa的條件下，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為0. 58%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為O。比較例I該氧化脫氫催化劑的制備參考的美國(guó)專利US4812597里的實(shí)施例2所示。按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)含有 Pt 0. 20%, Sn 0. 23%, Li 0.20%。按照實(shí)施例I的相同的原料及條件，只是采用一段絕熱的固定床反應(yīng)器，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為2. 5%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為150ppm。比較例2該氧化脫氫催化劑的制備參考的美國(guó)專利US6858769里的實(shí)施例3所示。按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)含有 Pt 0. 14%, Sn 0. 16%, Li 0.72%。按照實(shí)施例2的相同的原料及條件，只是采用一段絕熱的固定床反應(yīng)器，反應(yīng)結(jié)果為一氧化碳的損失率為3. 1%，反應(yīng)流出物中氫氣的含量為180ppm。顯然本發(fā)明方法用于CO混合氣體選擇氧化除氫反應(yīng)，具有更高的氫氣脫除率和更低的CO損失率。表I
權(quán)利要求
1.一種一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，以含一氧化碳和氫氣的混合氣為原料，催化劑以鉬或鈀為活性組分，在反應(yīng)溫度為80 260°C，體積空速為100 10000小時(shí)'氧氣/氫氣摩爾比為0.5 10 1，反應(yīng)壓力為-0.08 5. OMPa的條件下，原料依次與反應(yīng)器中催化劑接觸，包括如下步驟 a)原料首先由原料入口(I)引入，氣體經(jīng)多孔氣體分布板(3)分布后進(jìn)入分布室(4)進(jìn)一步混合分布，然后進(jìn)入上絕熱催化劑床(5)與催化劑接觸反應(yīng)，得反應(yīng)流出物I ; b)反應(yīng)流出物I進(jìn)入換熱催化劑床(6)，與催化劑接觸反應(yīng)，得反應(yīng)流出物II； c)反應(yīng)流出物II再進(jìn)入下絕熱催化劑床(7)與催化劑進(jìn)一步反應(yīng)，反應(yīng)后的流出物進(jìn)入集氣室(8)，通過(guò)多孔集氣板(9)經(jīng)氣體出口(10)進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)。
其中，所述反應(yīng)器為復(fù)合床結(jié)構(gòu)的組合反應(yīng)器，換熱催化劑床(6)中設(shè)置換熱管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于反應(yīng)溫度為130 240°C，體積空速為1000 8000小時(shí)'氧氣/氫氣摩爾比為0.6 8 1，反應(yīng)壓力為0 3. OMPa0
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于以催化劑重量百分比計(jì)，鉬或鈀單質(zhì)用量為0. 003 0. 8 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于反應(yīng)器主要由原料入口(I)、多孔氣體分布板(3)、氣體分布室(4)、上絕熱催化劑床(5)、換熱催化劑床(6)、下絕熱催化劑床(7)、換熱管(13)、集氣室(8)和多孔集氣板(9)構(gòu)成，其主要特征在于換熱催化劑床(6)位于上絕熱催化劑床(5)的下部，下絕熱催化劑床(7)的上部，且換熱催化劑床￠)內(nèi)設(shè)置換熱管(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于多孔集氣板(9)位于集氣室⑶內(nèi)，并與氣體出口(10)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于多孔氣體分布板(3)位于氣體分布室(4)內(nèi)，并與原料入口(I)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于上絕熱催化劑床(5)上部距離多孔氣體分布板(3)下部的長(zhǎng)度是反應(yīng)器長(zhǎng)度的1/30 1/6 ;下絕熱催化劑床(7)的下部距離多孔集氣板(9)上部的垂直高度是反應(yīng)器高度的1/30 1/6。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，其特征在于上絕熱催化劑床(5)的高度是換熱催化劑床(6)高度的1/6 3/2，下絕熱催化劑床(7)是換熱催化劑床(6)高度的1/6 1/1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一氧化碳?xì)怏w催化反應(yīng)氧化脫氫的方法，主要解決以往技術(shù)中用于CO氣體原料氧化脫氫反應(yīng)過(guò)程中，存在氫氣脫除率低，一氧化碳損失率高的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用以含一氧化碳和氫氣的混合氣為原料，催化劑以鉑或鈀為活性組分，在反應(yīng)溫度為80～260℃，體積空速為100～10000小時(shí)-1，氧氣/氫氣摩爾比為0.5～10∶1，反應(yīng)壓力為-0.08～5.0MPa的條件下，原料依次與反應(yīng)器中催化劑接觸，其中，反應(yīng)器為復(fù)合床結(jié)構(gòu)的組合反應(yīng)器，換熱催化劑床中設(shè)置換熱管的技術(shù)方案，較好地解決了該問(wèn)題，可用于一氧化碳?xì)怏w催化氧化脫氫的工業(yè)生產(chǎn)中。
文檔編號(hào)C01B31/18GK102649570SQ201110047240
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者劉俊濤, 孫鳳俠, 蒯駿 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院