專利名稱：一種由包含氮?dú)獾暮铣蓺饴?lián)產(chǎn)甲醇和二甲醚的集成化方法
一種由包^M氣的合成氣,甲醇和二甲醚的集成化方法 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種由包^M氣(N2)的合成氣,甲醇和二甲醚(DME)的新 方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種由包含N2的合成氣聯(lián)產(chǎn)甲醇和二甲醚(DME)的新方法，所述方&^含兩個(gè)階段，^t寺征在于在第一階段中將包含N2的合成氣轉(zhuǎn)化成甲醇，接著在第二階段中將來(lái)自階段1未反應(yīng)的包含N2的合成氣轉(zhuǎn)化成 DMEoSMOT所述的由兩段，鄉(xiāng)M的M方法，出人意料地獲得了高達(dá)90%的 總co單程轉(zhuǎn)化率。 發(fā)明背景甲醇是一種重要的4lir原sl斗。目前每年每求的消費(fèi)量約為兩千七百萬(wàn)噸。甲 醇的主要用途包括生產(chǎn)乙酸、甲醛以及甲基叔丁醚。后者是一種用于汽油的氧化 添加劑，其量約為總用量的三分之一。隨著潛在的新應(yīng)用實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，^^來(lái)的 +^里世界范圍對(duì)甲醇的需求預(yù)計(jì)會(huì)增加五倍。這些應(yīng)用包摘每甲酉雜化為汽油、 將甲酉辦化為輕質(zhì)烯烴、將甲醇用于發(fā)電以及將甲醇用于燃料電池驅(qū)動(dòng)的汽車。通常，甲醇的合i 5S于合成氣的平衡反應(yīng)，即反應(yīng)(i)和(2):CO + 2H2 —CH3OH (1)C02 + 3H2 — CH3OH + H20 (2)正向反應(yīng)(1)和(2)是放熱的，也就是說(shuō)，它們導(dǎo)致 孝嘲量的形成。同時(shí)， 正向反應(yīng)(1)和(2)產(chǎn)生比用于形成甲醇的原料(氣體)量少的MeOH (氣體) 量。因此，為了最大化甲醇的產(chǎn)率，即迫使反應(yīng)(1)和(2)向右移動(dòng)，該方法 需要低溫和高壓以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)化率。然而，典型的甲醇反應(yīng)器在單程中僅會(huì)轉(zhuǎn)化約 20%到60%的合成氣，供入到反應(yīng)器中。為了獲得更高的轉(zhuǎn)化率，將未，的合 成氣從產(chǎn)物甲醇中分離并且循環(huán)回反應(yīng)器或者弓l入到第二反應(yīng)器以制備另外的甲 醇。常規(guī)的甲醇合成催化劑是CuSf崔化劑，其通常在210 250。C， 2.0 5.0MPa 下鵬。DME (:—:甲醚)作為替代的柴油豐;iM料，由于期氐Na排放和近乎零煙霧，B^穀iJ了廣泛的關(guān)注。常Mi也，DMEM31甲醇的I^JC生產(chǎn)，這樣的生產(chǎn)規(guī)模小并且生產(chǎn)成本高，因此更經(jīng)濟(jì)的方法是用混和催化劑(甲醇合成催化劑和固體酸催化劑) 一步合成DME。直接合成的方法主要包括如下反應(yīng)2CO + 4H2 = CH3OCH3 + H20紐=-218.4 kJ/mol (523 K) (2) 3CO + 3H2 = CH3OCH3 + C02 AH =-257.9 kJ/mol (523 K) (3) J^!反/SM示，DME合成方法比甲醇反應(yīng)產(chǎn)生更多的7f^量。 目前，有許多論文已經(jīng) 隨了合成氣到DME的催化劑制備、鵬器和方法 方面的石開究。7&戸oe公司開發(fā)了一種針對(duì)天然氣資源的由合成氣到DME的方法， i^t成化方法中使用了自熱重整(ATR)合成氣生產(chǎn)方法以及固定床反應(yīng)器DME 生產(chǎn)方法，DME生產(chǎn)的操作^f牛是4.2MPa和240 290。C，合成氣原料需要再 循環(huán)，50Kg-DME/天的DME小試于1995年5M。 Ar尸rad^公司和AXX公司 分別開發(fā)了基于煤層甲垸資源的由合成氣到DME的方法』r/Vo^t公司于1991 年完成了用LPDME (液相DME)方feit行的4喻天的DME生/H:^驗(yàn)；NKK 的DME合成方法中4OT了 ATR方法和漿態(tài)床^iS器方法，并且于2001年完成 了 5噸-DME/天的中i^J頁(yè)目。DME用作燃料時(shí)，斷氐DME的生產(chǎn)財(cái)4燃是合 成氣到DME方法的主要目標(biāo)。原料的^s:直接影響DME產(chǎn)品；因此，開發(fā)一種 劇介的合成氣生產(chǎn)方法和由甲戯ljDME的集成化方法，是DME生產(chǎn)的研^^勢(shì)。 二甲醚目前主要用^溶IM霧劑。它還廣泛地被認(rèn)作是LPG (液化石油氣)和 柴油的潛在的替代品。另外，DME還可以卞細(xì)作輕廁欷圣的原料。X^"周知，由于熱力平衡的限制，甲醇合成中的CO轉(zhuǎn)化率比DME合成中 的低，在DME合成中CO的單程轉(zhuǎn)化率t^^艦90%。為了防止固定床反應(yīng)器中的催化劑由于DME合成強(qiáng)烈的放熱反應(yīng)而被燒 結(jié)，不得不將CO轉(zhuǎn)化率保持在低水平并且將未反應(yīng)的原料幫盾環(huán)，這樣導(dǎo)致消 耗更巨大的壓縮育糧。雖然漿態(tài)床反應(yīng)器在催化劑的熱交換方面更有效，并且由于更大的熱容量和 液體介質(zhì)(例如石蠟)良好的透熱性可以實(shí)現(xiàn)等尉喿作；但是反應(yīng)氣體到達(dá)催化 齊暖面的客砂M專質(zhì)阻力將會(huì)斷氐CO的轉(zhuǎn)化率。除了這些以外，目前:Qlk中合成氣主要iM:天然氣的蒸^M而制備，其反應(yīng)如下CH4 + H20 = CO + 3H2 AH = 206kJ/mol (4)由于這是一個(gè)強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，因此其是一種高耗能的方法，產(chǎn)物是一種來(lái)自:oik方法的富氫合成氣并且H2/co比例高于3，這樣化學(xué)當(dāng)量不適于直^fe產(chǎn) 下游的甲醇和DME。另一方面，由于欺顯和的放熱反應(yīng)，從20世紀(jì)九+^飾，甲i^催化部分 氧化生產(chǎn)合成氣(POM)就吸引了很多的注意。CH4+l/202=CO+2H2 AH=~36kJ/mol (5)所獲得的合成氣具有H2/C02/1的比例，這^g于合成甲醇和DME的化學(xué) 當(dāng)量。然而，POM方法需要純氧，其由于空氣分離設(shè)備和氧氣的生產(chǎn)而明顯地增 加了基本投資。鵬頓空氣和富氧空氣代替純MiS行POM鵬(空氣-POM)，同時(shí)將 P0M方法與蒸nm和/或C02趣結(jié)合，合成氣不僅旨,經(jīng)濟(jì)地產(chǎn)生，而_§^ 產(chǎn)生的反應(yīng)熱還可以Mii將放熱的POM和吸熱的蒸nSS和/或C02 M結(jié)合而 更有效地禾,。它還具有額外的優(yōu)點(diǎn)，就是該合成氣具有適于生產(chǎn)甲醇和DME 的H2/CO比例。在POM方法中4OT空氣或富氧空氣代替純氧，生產(chǎn)包^ftl氣的合成氣。由 于在甲醇合成中CO制氏單程轉(zhuǎn)化率，而不得不將原料氣體幫盾環(huán)，這樣增加了 基石搬資禾口rat會(huì)糧。雖然從包含N2的合成氣合成DME可以獲得直到90%的 CO全程轉(zhuǎn)化率，但是{說(shuō)《需要將原料幫盾環(huán)，因?yàn)镃O轉(zhuǎn)化率必須保持在低^C平， 從而離由于此高放熱反應(yīng)的放熱而導(dǎo)致的催化劑燒結(jié)。因此，DME合成的關(guān)鍵 問(wèn)題是如何改善所述高放熱反應(yīng)的傳熱效率同時(shí)維持高CO單程轉(zhuǎn)化率。本發(fā)明的目的是樹共--種由包含N2的劇介合成氣,甲醇和DME的集成化 方法，新僅避免了高放熱反應(yīng)的傳挪蹄'j，還保持了高CO單程轉(zhuǎn)化率。因此，本發(fā)明由一種由包含N2的合成氣1^甲醇和二甲醚(DME)的方法組成，所述方法由兩個(gè)階段組成，其特征在于在第一階段中將包含N2的合成氣轉(zhuǎn)化成甲醇，然后在第二階段中將來(lái)自階段1未反應(yīng)的包含N2的合成氣轉(zhuǎn)化成根據(jù)本發(fā)明的一^H雄實(shí)施方式，大部分合成氣在第一階段轉(zhuǎn)化成甲醇；所 述第一階段f腿在一個(gè)反應(yīng)器、兩個(gè)串連，器或多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器中進(jìn)行。然后 在方法的第二階段中，將來(lái)自階段1未反應(yīng)的合成氣在不同的反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成DME。ffl3^OT本發(fā)明的方法可以出人意料地獲得高達(dá)90o/。的總CO單程轉(zhuǎn)化率。 附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明新的集成化方法在圖中簡(jiǎn)略^。

圖1代表本發(fā)明的由包含N2的合成氣聯(lián)產(chǎn)甲醇和DME的集成化方法的實(shí)施 方式示意圖。圖2是一個(gè)表，其給出了在本發(fā)明由包含N2的合成氣聯(lián)產(chǎn)甲醇禾口 DME的集 成化方法的實(shí)施方式中，隨時(shí)間流變化的CO轉(zhuǎn)化率。 發(fā)明詳述S^OT此新方法，催化劑燒結(jié)的主要問(wèn)題得以M^。這是因?yàn)榇蟛糠趾铣?氣在方法的第一階段都已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成甲醇，而用于第二階段即DME合成中的剩 余合成氣被N2進(jìn)一步i^^釋，這樣不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的傳熱限制。高總CO單程轉(zhuǎn)化率( 90%)表明其不再需要將原料氣兩盾環(huán)，因此節(jié)省 了合成氣循環(huán)壓^lt幾和壓縮育糧的投資費(fèi)用。ltK卜，N2的不利影響可以被忽略不 計(jì)。原則上講，招可種鄉(xiāng)于將合成氣轉(zhuǎn)化成甲醇和/或DME的催化劑者阿以用 于本發(fā)明的集成化方法中。對(duì)于用于將合成氣轉(zhuǎn)化成甲醇和御DME公知的催化 劑來(lái)i兌，反應(yīng)^f牛是190到290。C， 3.0到8.0MPa， 200至lj 2000h—1 。不排除超出 所述界限的^S和壓力，但是它們沒(méi)^^入到本發(fā)明的 實(shí)施方式中。本發(fā)明將Mii以下實(shí)施例進(jìn)U:iya行描述。除非另有說(shuō)明，本發(fā)明中的百分比(％)是指摩爾％。實(shí)施例實(shí)施例1在兩個(gè)串連反應(yīng)器中進(jìn)行甲醇的合成，然后在之后的反應(yīng)器中合成DME。 將ilil用2丄0.2的Cu:Zn:Al原子比的共沉淀方法制備的1.5克Cu/ZnO/Al203催化 齊U^MTh串連反應(yīng)器中，并且將M31用3:1質(zhì)量比的Cu/ZnO/Al203:HZSM-5 (來(lái) 源于南開大學(xué))的共沉淀-沉降法制備的3.0克Cu/ZnO/Al203+HZSM-5催化劑裝 入DME合成反應(yīng)器中。在5%的H2-Ar中以rC/^H中的加熱速率由室斷高到 21(TC后，在21(TC斜牛下恒溫4小時(shí)，將催化齊腿原。然后將原料氣切換成包含 N2的合成氣(H2/C〇=2，用25。/o的N2平衡)，在4.0MPa、 lQ00h—1和205°C (甲醇合成反應(yīng)器)、210°C (DME合成反應(yīng)器)的^f牛下進(jìn)行甲酉l/DME的合成反應(yīng)。 逸驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明的集成方法，串連反應(yīng)器中甲醇的合臓得了 55%的 CO轉(zhuǎn)化率，甲酉S/DME的合成獲得了 90%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。 實(shí)施例2所有反應(yīng)斜特卩與實(shí)施例1相同，只是所4柳的反應(yīng)壓力為5.0Mpa以及原 料氣包含0.60。/。的CH4、 7.13%的0>2、 20.02%的(30、 41.51%的&和30.73%的 N2，所述原料氣是CHrH20-空氣-C02 (摩爾比1/0.8/2.4/0.4)在850。C、 0.8MPa 下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。it驗(yàn)結(jié)果表明根據(jù)本發(fā)明的集成方法，甲醇的合成獲得了 54。/。的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉l/DME的合皿得了90y。的總CO單程轉(zhuǎn)化率。當(dāng)DME 合鵬215。C下進(jìn)行時(shí)，顯示甲酉I/DME合成的總CO單程轉(zhuǎn)化寧曾加到94%。實(shí)施例3所有反應(yīng)斜特P與實(shí)施例1相同，只是利用以下斜牛5.0MPa，以及DME 合成中亍頓包含Cu/Zn0/ZtO2+HUSY的催化劑，其^i!31用2.3:1:0.2的Cu:Zn:Zr 原子比和3:1質(zhì)量比的Cu/ZnO/Zr02:HUSY (來(lái)源于南開大學(xué))的共沉淀-沉降法 制備的，以及原料氣包含0.60。/o的CH4、 7.13%的032、 20.02。/o的CO、 41.51%的 H2和30.73。/。的N2，所述原料氣是CH4-H20-空氣-COz (摩爾比1/0.8/2.4/0.4)在 S5(TC、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。逸驗(yàn)結(jié)果表明根據(jù)本發(fā)明的集成方法，甲 醇的合成獲得了 55%的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉IZDME的合皿得了 92%的總CO單程 轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例4所有反應(yīng)^f牛都與實(shí)施例1相同，只是利用以下^K牛5.0MPa，以及DME 合成中4頓包含Cu/Zn0/ZrO2+Al203+HZSM-5的催化劑，其^I31用2.3:1:0.2 的Cu:Zn:Zr原子比和3:1質(zhì)量比的Cu/ZnO/ZiO^ (Al203+HZSM-5) (A^CV (A1203 +HZSM-5)為20%重量，"203從山東氧化鋁公司購(gòu)買，HZSM-5來(lái)自于南開大 學(xué))的共沉淀-沉降法制備的，以及原料氣包含0.60%的CH4、 7.13%的C02、 20.02% 的CO、 41.51%的H2和30.73%的N2，所述原料氣是014-1120-空氣-0)2 (CH4/H20/ 空氣/032的摩爾比=1/0.8/2.4/0.4)在850。C、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。試驗(yàn)結(jié) 果表明:根據(jù)本發(fā)明的集成方法，甲醇的合成獲得了 54。/。的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉^DME 的合 得了 89%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例5所有鵬^i牛都與實(shí)施例1相同，只是原料氣包含0.86%的CH4、 9.11%的 CO2、 22.8。/。的CO、 44.5。/。的H2和22.8。/。的N2，所述原料氣是0^-壓0空氣(富 氧)-C02 (摩爾比1/0.8/1.47/0.4)在850。C、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。i^驗(yàn)結(jié) 果表明:根據(jù)本發(fā)明的集成方法，甲醇的合成獲得了 54%的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉I/DME 的合成獲得了 90%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例6所有反應(yīng)^f牛都與實(shí)施例1相同，只是原料氣包含1.08%的CH^、 5.84%的 C02、 17.6。/。的CO、 51.7。/。的H2和23.8。/。的N2，所述原料氣是0^-112(>空氣(富 氧)(摩爾比1/0.8/1.47)在850。C、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。試驗(yàn)結(jié)果表明 根據(jù)本發(fā)明的集成方法，甲醇的合] 得了 56%的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉I/DME的合 成獲得了 94%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例7所有鵬^f牛都與實(shí)施例1相同，只是原料氣包含0.66%的CH4、 4.69%的 C02、 14.5。/。的CO、 42.4%的壓和37.7%的^，所述原料氣是01 -壓0-空氣(摩 爾比1/0.8/2.4)在850。C、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。試驗(yàn)結(jié)果表明根據(jù)本發(fā) 明的集成方法，甲醇的合成獲得了 56%的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉I/DME的合成獲得了 94%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例8甲醇的合劍OT—個(gè)反應(yīng)器而DME的合j^JOT之后的反應(yīng)器。甲醇的合成 中使用2克Cu/ZnO/Al203催化劑(其組成與實(shí)施例1中的相同)并且將2克 Cu/ZnO/Al203+HZSM-5的DME合成催化劑(其纟賊與實(shí)施例1中的相同)分別 ^MTh，器中。在5%的H2-Ar中以1 。C/併中的加熱速率由室溫升高到210°C 后，在21(TC^f牛下恒溫4小時(shí)將催化劑還原。然后將原料氣切換成包含N2的合 成氣，在215"、 5.0MPa、 lOOOh-1的^j牛下進(jìn)行甲酉l/DME合成反應(yīng)，并且原料 氣包含0.60。/。的CH4、 7.13。/。的C02、 20.02。/。的CO、 41.51%的&和30.73。/。的N2， 所述原料氣是CH4-H20-空氣-C02 (摩爾比1/0.8/2.4/0.4)在850。C、 0.8MPa下的 所有反應(yīng)產(chǎn)物。逸驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明的集成方法，甲醇的合成獲得了 50% 的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉I/DME合成獲得了 90%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例9所有反應(yīng)^rf牛都與實(shí)施例8相同，只是原料氣包含0.66%的CH4、 4.69%的C02、 14.5。/。的CO、 42.4。/。的H2和37.7。/。的N2，所述原料氣是0^-壓0-空氣(摩 爾比1/0.8/2.4)在85(TC、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。試驗(yàn)結(jié)果表明根據(jù)本發(fā) 明的集成方法，甲醇的合皿得了 55%的CO轉(zhuǎn)化率，甲酉I/DME的合皿得了 94%的總CO單程轉(zhuǎn)化率。 實(shí)施例10在兩個(gè)串連，器中進(jìn)行甲醇的合成，在之后的反應(yīng)器中合成DME。將1.5 克Cu/ZnO/Al203催化劑(其鄉(xiāng)賊與實(shí)施例1中的相同)用于甲醇的合成，并將其 裝入每個(gè)串連反應(yīng)器中，將fflil用2:1:0.2的Cu:Zn:Al原子比和3:1質(zhì)量比的 Cu/ZnO/ZrO2: (A1203+HZSM-5) (A12CV (Al203+HZSM-5)為20%重量，A1203 從山東氧化鋁公司購(gòu)買，HZSM-5來(lái)自于南開大學(xué))的共沉淀-沉降法制備的3.0 克Cu/ZnO/Al203+HZSM-5+Al203催化劑^ADME合成反應(yīng)器中。在5。/。的H2-Ar 中以rC/併中的加熱速率由室漸高到21(TC后，在21(TC^f牛下恒溫4小時(shí)將催 化劑還原。然后將原料氣切換成包含N2的合成氣，在5.0MPa、 1000h-4勺^f牛下 進(jìn)行甲酉^DME的合成⑩。原料氣的組成為0.60%的CH^、 7.13%的C02、 20.02% 的CO、41.51。/。的H2和30.73。/。的N2，其是CH4-H2O-空氣-CO2(摩爾比:1/0.8/2.4/0.4) 在85CTC、 0.8MPa下的所有反應(yīng)產(chǎn)物。i式驗(yàn)結(jié)果表明，甲醇的合皿得了 58%的 CO轉(zhuǎn)化率，甲酉l/DME的合成獲得了88y。的總CO單程轉(zhuǎn)化率，它們?cè)?00小時(shí) S^賣操作的集成方法中保持不變(參見圖2)。實(shí)施例11在兩個(gè)串連反應(yīng)器中進(jìn)行甲醇的合成，在之后的反應(yīng)器中合成DME。將1.5 克Cu/ZnO/Al203催化劑(其纟腿與實(shí)施例1中的相同)用于甲醇的合成，荊每其 ^A^h串連反應(yīng)器中，將3.0克Cu/ZnO/Al2O3+HZSM-5+Al2O3催化劑(其組 成與實(shí)施例10中的相同)^ADME合成反應(yīng)器中。在5%的HrAr中以rC/分 鐘的加熱速率由室溫升高到21(TC后，在21(TC斜牛下恒溫4小時(shí)將催化劑還原。 然后將原料氣切換成包含N2的合成氣，在5.0MPa、 lOOOh—1的^I牛下進(jìn)行甲酉節(jié)ME 的合成反應(yīng)。原料氣的組成為0.50。/。的CH4、 8.41%的(302、 17.71。/。的CO、 35.89% 的H2和37.14。/。的N2，其是由CH4-H20-空氣-C02(摩爾比1/0.8/2.4/0.3 )在850。C、 0.8MPa下產(chǎn)生的。i(驗(yàn)結(jié)果表明，甲醇的合臓得了56%的(30轉(zhuǎn)化率，甲酉節(jié)ME 的合成獲得了 86%的總CO單程轉(zhuǎn)化率，它們?cè)?000小時(shí)i^賣操作的集成方法中 保持不變。
權(quán)利要求
1、由包含N2的合成氣聯(lián)產(chǎn)甲醇和二甲醚(DME)的方法，所述方法由兩個(gè)階段組成，其特征在于在第一階段中將包含N2的合成氣轉(zhuǎn)化成甲醇，然后在第二階段中將來(lái)自階段1未反應(yīng)的包含N2的合成氣轉(zhuǎn)化成DME。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1戶艦的方法，其中大部分合成氣在第一階段轉(zhuǎn)化成甲醇， 所述第一階段在一個(gè)反應(yīng)器或兩個(gè)串連^Z器或多級(jí)串聯(lián)R^器中進(jìn)行。
3、 根據(jù)之前任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中在第二階段中，將來(lái)自階 段1未反應(yīng)的合成氣在不同的反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成DME。
4、 根據(jù)之前任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中聯(lián)產(chǎn)甲醇和DME方法的反 應(yīng)^(牛是190到29(TC的，溫度，3.0到8.0MPa的壓力，以及500到2000 h—1 的合成氣氣體時(shí)魏率。
5、 根據(jù)之前任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中包含N2的合成氣是由天然氣的空氣催化部分氧化和蒸nM結(jié)合方法產(chǎn)生的。
6、 根據(jù)之前任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中包含N2的合成氣是由天然 氣的富氧空氣催化部分氧化和蒸^M結(jié)合方法產(chǎn)生的。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1到4任意一項(xiàng)所述的方法，其中包含N2的合成氣是由天 然氣的空氣催化部分氧化和C02SM結(jié)合方法產(chǎn)生的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中包含N2的合成氣是由天然氣的富氧空 氣催化部女、氧化和C02 結(jié)合方法產(chǎn)生的。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1到4任意一I，萬(wàn)述的方法，其中包含N2的合成氣是由天 然氣的空氣催化部分氧化、蒸WM和C02 M結(jié)合方法產(chǎn)生的。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中包含N2的合成氣是由天然氣的富氧 空氣催化部分氧化、蒸 ^和0)2 結(jié)合方法產(chǎn)生的。
11、 根據(jù)之前任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中在第一階段中，合成氣中 N2的摩爾百分比范圍是10%到50%,優(yōu)選20%到40%。
12、 根據(jù)之前任意一項(xiàng)權(quán)利要求戶脫的方法，其中在第二階段中，合成氣中 N2的摩爾百分比范圍是18到67%，優(yōu)選33%到57%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由包含氮?dú)獾暮铣蓺饴?lián)產(chǎn)甲醇和二甲醚(DME)的新的集成化方法，所述方法基于兩階段反應(yīng)。在第一階段中，大部分合成氣通過(guò)使用一個(gè)反應(yīng)器或兩個(gè)串連反應(yīng)器或多級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器轉(zhuǎn)化成甲醇。在第二階段中，用N₂將少量剩余的合成氣稀釋并且在之后的反應(yīng)器中轉(zhuǎn)化成DME。因而，由于減輕了傳熱的限制從而避免了催化劑的燒結(jié)。所獲得的總CO單程轉(zhuǎn)化率高達(dá)～90％，其在2000小時(shí)的連續(xù)操作中保持不變。本發(fā)明提供了一種新的、經(jīng)濟(jì)的和易于操作的用來(lái)將合成氣在單程中轉(zhuǎn)化成甲醇/DME的方法。
文檔編號(hào)C07C31/04GK101238088SQ200580051250
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2005年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月1日
發(fā)明者C·唐, H·徐, Q·哥, S·候, W·李 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所;英國(guó)石油有限公司