Способ увеличения содержания монооксида углерода в синтез-газе

Номер патента: 20700

Опубликовано: 30.01.2015

Авторы: Мамедов Аггадин Х., Башир Мубарак

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ получения синтез-газа путем увеличения содержания монооксида углерода (СО) в смеси сырьевого газа, содержащей диоксид углерода (CO2), водород (Н2) и монооксид углерода (СО), с помощью каталитической реакции обратной конверсии водяного газа (RWGS), включающий стадии, на которых:

(1) нагревают смесь сырьевого газа, имеющую начальную температуру подачи не более 350°C, в первой зоне до температуры в диапазоне температур реакции от 505 до 750°C в присутствии первого катализатора реакции обратной конверсии водяного газа, при этом смесь сырьевого газа находится в контакте с указанным катализатором, когда указанный сырьевой газ имеет температуру более чем 350°C;

(2) нагретый сырьевой газ вводят в контакт со вторым катализатором реакции обратной конверсии водяного газа во второй зоне с температурой в диапазоне температур реакции.

2. Способ по п.1, в котором смесь сырьевого газа не подвергают воздействию температур более чем 350°C в отсутствие катализатора.

3. Способ по п.1 или 2, в котором содержание СО в сырьевом газе составляет по меньшей мере 1 об.%.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором диапазон температур реакции составляет 525-650°C.

5. Способ по любому из пп.1-4, в котором температура на стадии (1) на 50°C превышает температуру на стадии (2).

6. Способ по любому из пп.1-5, в котором первый катализатор на стадии (1) представляет собой алюмохромовый катализатор.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором стадии (1) и (2) осуществляют в одном и том же реакторе.

8. Способ по любому из пп.1-7, в котором первый и второй катализаторы являются одинаковыми.

9. Способ получения органического химического продукта с использованием синтез-газа в качестве промежуточного или исходного материала, который включает стадии (1) и (2) способа по любому из пп.1-8 для получения синтез-газа и в котором указанный синтез-газ используют в качестве исходного материла для получения органического химического продукта, который выбран из алифатических оксигенатов, диметилового эфира, полученного прямым синтезом, олефинов, ароматических соединений, продуктов карбонилирования метанола или карбонилирования олефинов.

10. Способ по п.9, в котором органический химический продукт представляет собой метанол и/или диметиловый эфир.

Текст

Смотреть все

СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ МОНООКСИДА УГЛЕРОДА В СИНТЕЗГАЗЕ Изобретение относится к способу увеличения содержания монооксида углерода в смеси сырьевого газа, содержащей диоксид углерода, водород и монооксид углерода, с помощью каталитической реакции обратной конверсии водяного газа, который включает стадии, на которых: (1) в первой зоне в присутствии первого катализатора нагревают смесь сырьевого газа, имеющую начальную температуру подачи не более 350C, до температуры в диапазоне температур реакции, (2) во второй зоне приводят нагретый до температуры в диапазоне температур реакции сырьевой газ в контакт со вторым катализатором. Данный способ демонстрирует относительно высокую степень конверсии диоксида углерода практически без образования метана или кокса, что обеспечивает возможность работы в устойчивых режимах.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: САУДИ БЕЙСИК ИНДАСТРИЗ КОРПОРЕЙШН (SA) Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к способу увеличения содержания монооксида углерода (СО) в смеси сырьевого газа, содержащей диоксид углерода (CO2), водород (H2) и CO, с помощью каталитической реакции обратной конверсии водяного газа (RWGS). Уровень техники Такой способ известен, например, из патентной заявки JP 2000-233918 А. Данный документ описывает способ, в котором углеводород сначала преобразуют в синтез-газ (обычное, широко используемое сокращенное название газа для химического синтеза), содержащий СО, CO2, H2 и, возможно, другие компоненты, такие как вода, углеводороды, например, метан и азот. Синтез-газ охлаждают, отделяют сконденсировавшуюся воду и методом адсорбции при переменном давлении (PSA) отделяют СО. Поток отходящего газа, содержащий главным образом CO2, H2 и некоторые количества СО, нагревают до 740C в нагревательном устройстве, а затем вводят в реактор RWGS, заполненный катализатором RWGS, имеющим в качестве основных компонентов Fe и Cr, для превращения части CO2 в СО. Реакция обратной конверсии водяного газа или реакция, обратная реакции, обычно именуемой реакцией конверсии водяного газа, является равновесной реакцией, которая может быть представлена как: Конверсия CO2 в СО каталитической реакцией RWGS была признана перспективным способом утилизации CO2 и стала предметом многочисленных публикаций. Константа равновесия реакции RWGS должна составлять около 1 при 800C, что означает, что для смещения равновесия и создания благоприятных условий для образования СО требуются повышенные температуры. Для обеспечения возможности снижения температур реакции были предложены различные катализаторы. Также в зависимости от применяемого катализатора, в качестве побочного продукта протекания реакций метанирования может образовываться некоторое количество метана: В патенте US 5714657 описывается многостадийный способ конверсии природного газа в высшие углеводороды через синтез-газ, в котором полученную газовую смесь СО и H2 вводят в реакцию с CO2 при отсутствии катализатора и при температуре 800-1300C с целью увеличения количества СО, который далее следующим шагом вводят в реакцию с водой по так называемой реакции Koelbel-Engelhard. Эффективность способа увеличивается при отделении побочного продукта CO2 и использовании его в термической реакции RWGS. Из GB 2168718A известен способ, в котором производят преобразование углеводорода с тем, чтобы получить синтез-газ, к которому добавляют диоксид углерода, и затем приводят в контакт с катализатором RWGS, но эта публикация не предоставляет никаких дополнительных подробностей в отношении условий реакции или необходимых для применения катализаторов.US 2004/191164 относится к способу обработки синтез-газа для увеличения содержания H2 и/или СО с помощью реакции обратной конверсии водяного газа, содержащему стадию, на которой синтез-газ вводят в контакт с катализатором, содержащим оксиды марганца и циркония. US 2004/191164 описывает,что температура на входе зоны, в которой заключен катализатор, должна составлять между 500 и 1000C,и что используемый реактор предусматривает, чтобы подаваемый газ перед поступлением в катализатор нагревался до требуемой температуры.US 2003/113244 относится к способу получения СО реакцией обратной конверсии водяного газа в присутствии катализатора из оксидов цинка и хрома, в котором реакцию осуществляют при температуре 300 - 500C. В способах, описанных в US 2003/113244, синтез-газ перед вступлением в реакцию при прохождении через слой катализатора нагревают до температур в диапазоне 300-520C.US 5911964 относится к способу восстановления CO2 с помощью реакции обратной конверсии водяного газа, который отличается тем, что катализатор содержит переходный металл на содержащем оксид цинка носителе. Реакцию предпочтительно проводят при температуре около 400-600C или выше. ВUS 5911964 умалчивается о температуре подаваемой газовой смеси перед ее приведением в контакт с катализатором при температуре реакции.US 3718418 раскрывает способ, в котором реакция обратной конверсии водяного газа осуществляется в присутствии металлов Rh и Ru и их сплавов с Pt в качестве катализатора. Способ согласно US 3718418 выполняется пропусканием сырьевого газа через реакторную камеру в контакте с катализатором и нагреванием указанной камеры до температур в диапазоне 175-500C. Предпочтительно температура в реакторной камере поддерживается около 175-275C.US 2007/0142482A1 раскрывает способ получения диметилового эфира (DME) непосредственно из синтез-газа, в котором богатый CO2 поток отделяют от потока неочищенного продукта DME и в присутствии катализатора RWGS при температуре 500-1000C вводят в реакцию с водородом для образования потока с высоким содержанием СО, который направляют на стадию образования DME. Количество СО,присутствующего в богатом CO2 потоке, очень низко, например, значительно ниже 1 об.%. Недостаток известного способа увеличения содержания СО в смеси сырьевого газа, содержащейCO2, H2 и СО, с помощью реакции RWGS заключается в образовании и осаждении кокса, например, на стенках реактора, распределяющих газ частицах и пластинах или частицах катализатора, приводящем к забивке реактора и/или деактивации катализатора. Коксообразование может быть результатом протекания различных реакций, таких как термический крекинг метана или разложение монооксида углерода по так называемой реакции Boudouard: Особенно вероятно протекание реакции Boudouard в газообразных смесях, имеющих относительно высокое содержание СО. Раскрытие изобретения Цель настоящего изобретения поэтому состоит в предоставлении способа увеличения содержания СО в смеси сырьевого газа, содержащей CO2, H2 и СО, с помощью реакции RWGS, в котором не происходит или имеет место лишь очень небольшое коксообразование. Согласно изобретению, эта цель достигается с помощью способа, который содержит стадии, на которых:(1) нагревают смесь сырьевого газа, имеющую начальную температуру подачи не более 350C в первой зоне, до температуры в диапазоне температур реакции в присутствии первого катализатора,(2) нагретый сырьевой газ вводят в контакт со вторым катализатором во второй зоне с температурой в диапазоне температур реакции. Применительно к настоящему изобретению термин "нагревают смесь сырьевого газа в присутствии катализатора" предназначается для описания того, что при нагревании смеси сырьевого газа катализатор должен находиться настолько близко к смеси сырьевого газа, чтобы быть способным проявлять свою каталитическую активность. Соответственно, способ настоящего изобретения отличается тем, что смесь сырьевого газа находится в контакте с катализатором, когда указанный сырьевой газ имеет температуру более 350C. Например,смесь сырьевого газа не может быть нагрета до температур выше 350C при ее нахождении в теплообменном устройстве, где нет катализатора, или в секции реактора, в которой отсутствует катализатор, например, в верхней части вертикального реактора, не полностью заполненного слоем катализатора. Следовательно, стадия "нагревания смеси сырьевого газа, имеющей начальную температуру подачи не более 350C, в первой зоне до температуры в диапазоне температур реакции в присутствии первого катализатора" описывает "приведение в контакт смеси сырьевого газа, имеющей начальную температуру подачи не более 350C, в первой зоне с первым катализатором и нагревание указанной смеси сырьевого газа до температуры в диапазоне температур реакции в контакте с указанным первым катализатором". В способе согласно изобретению содержание СО в газообразной смеси, содержащей CO2, H2 и СО,может быть увеличено без образования значительных количеств кокса, который в ином случае может осаждаться, например, на деталях реактора и/или частицах катализатора. Способ согласно изобретению показывает относительно высокую степень конверсии диоксида углерода, практически без содержания метана в потоке продукта, а также стабильность режима работы. Неожиданным преимуществом способа согласно изобретению является то, что хороший уровень преобразования CO2 в СО может быть достигнут также и с сырьевым газом, содержащим относительно высокие количества СО, при том, что специалисты в данной области знают о вышеупомянутом потенциальном коксообразовании, известном из существующего уровня техники, а также о том, что увеличение уровней содержания СО сдвигает равновесие RWGS в противоположном направлении. Осуществление изобретения Способ согласно изобретению может быть применен в известных реакторах и легко объединен или даже интегрирован с другими технологическими операциями, такими как стадии риформинга углеводородов или последующие реакции превращения синтез-газа в другие химические вещества, такие как метанол, DME или другие углеводороды. Способ согласно изобретению особенно предпочтителен в комбинации с получением из синтез-газа таких химических веществ, для которых требуется синтез-газ с относительно низким отношением содержания H2 к СО, или даже с отношением, находящимся в количествах, близких к эквимолярным, например, при прямой конверсии синтез-газа в DME, которая может быть представлена в соответствии с общей схемой реакции: В способе согласно изобретению применяют смесь сырьевого газа, содержащую СО 2, H2 и СО. Этот сырьевой газ может быть получен из любого источника. Сырьевой газ может быть приготовлен смешиванием нескольких газов или смешанных газовых потоков, получен реакцией риформинга углеводородного сырья, такого как природный газ или сырая нефть, или комбинацией различных способов. Подходящие способы риформинга включают паровой риформинг, неполное окисление, сухой риформинг и их комбинации, такие как автотермический паровой риформинг или автотермический сухой риформинг. Выбор реакции риформинга и, тем самым, состава сырьевого газа, будет также зависеть от предполагае-2 020700 мого применения газообразной смеси, полученной в способе изобретения. Сырьевой газ может, кроме того, содержать и другие газы при условии, что они не оказывают отрицательного влияния на реакцию,такие как пар или инертный газ, например, азот. Концентрация пара, как правило, невысока, так как отходящий поток процесса риформинга - синтез-газ - обычно охлаждают, чтобы сконденсировать и отделить воду (и предотвратить реакцию Bououard). Сырьевой газ предпочтительно не содержит алканов или других углеводородов, поскольку при повышенных температурах, применяемых при данном способе,они способны вызывать коксообразование. Конкретным преимуществом способа согласно изобретению является то, что сырьевой газ, содержащий СО, может вступать в реакцию без коксообразования. Поэтому содержание СО в сырьевом газе предпочтительно составляет по меньшей мере 1 об.%, более предпочтительно по меньшей мере 2, 4, 6, 8 или даже по меньшей мере 10 об.%. Если содержание СО слишком высоко, конверсия СО 2 может быть снижена, поэтому содержание СО в сырьевом газе предпочтительно составляет не более 25 об.%, более предпочтительно не более 22 об.%. Обычные способы гидрирования CO2, описанные в существующем уровне техники, как правило, отличаются тем, что используемая смесь сырьевого газа не содержит СО или содержит лишь очень низкие концентрации СО. В способе согласно данному изобретению сырьевой газ, прежде чем он будет дополнительно нагрет на стадии (1) в присутствии катализатора, может иметь температуру от температуры окружающей среды и вплоть до максимальной около 350C. Фактически основная сущность настоящего изобретения заключается в том, чтобы при отсутствии катализатора, как это определено для стадии (1), не подвергать сырьевой газ воздействию температур, превышающих 350C, с тем, чтобы не допускать коксообразования(например, в результате реакции Boudouard). Таким образом, для того, чтобы дополнительно подавить коксообразование, предпочтительная начальная температура подачи составляет не более 325C или более предпочтительно не более 300C. Как правило, синтез-газ, полученный на стадии риформинга при высокой температуре, охлаждают до температуры окружающей среды с тем, чтобы сконденсировать и отделить от газообразной смеси воду. В способе согласно изобретению смесь сырьевого газа, при необходимости, может быть предварительно нагрета вплоть до указанной максимальной начальной температуры подачи с помощью любого обычного устройства, например, теплообменника. На стадии (1) способа согласно изобретению смесь сырьевого газа, находящуюся в контакте с первым катализатором, нагревают в первой зоне до температуры в диапазоне температур реакции. Под диапазоном температур реакции имеется в виду диапазон температур реакции RWGS, которая имеет место на стадии (2). Реакция RWGS может выполняться в присутствии подходящего катализатора, в диапазоне температур от около 450 до около 1000C, предпочтительно при 500-800C, более предпочтительно при 505750C и наиболее предпочтительно при 525-650C. Следующей отличительной особенностью способа настоящего изобретения является то, что нагревание сырьевого газа до температуры в диапазоне температур реакции осуществляют в первой зоне. В предпочтительном варианте выполнения способа согласно изобретению сырьевой газ нагревают на стадии (1) до температуры, которая является такой же или подобной температуре на стадии (2). В еще более предпочтительном варианте реализации способа согласно изобретению температура на стадии (1) выше,чем на стадии (2), поскольку реакция RWGS является эндотермической и нагревание в первой зоне может рассматриваться как предварительный нагрев сырьевого газа до подходящей температуры реакции без риска коксообразования. Предпочтительно температура на стадии (1) превышает температуру на стадии (2) на величину около 50C. На стадии (1) способа согласно изобретению смесь сырьевого газа нагревают в первой зоне в присутствии первого катализатора. Подходящие катализаторы включают все каталитические композиции,известные в качестве обладающих активностью в содействии протеканию реакций RWGS, именуемые также катализаторами RWGS. Подходящие примеры включают несколько групп оксидов металлов и составные (или смешанные) оксиды металлов, перечисленные в US 2007/0142482 в качестве катализаторовRWGS, включая композиции, основанные или содержащие ZnO, MnOx, оксид щелочно-земельного металла в качестве каталитически активных компонентов, и нанесенные или соосажденные совместно с,например, оксидом хрома, оксидом алюминия, диоксидом циркония, оксидом магния, диоксидом кремния или их смесями. Предпочтительно в качестве первого катализатора на стадии (1) применяют композицию алюмохромового катализатора и более предпочтительно отработанного алюмохромового катализатора, который является катализатором, использовавшимся в процессе дегидрирования алканов, затем подвергшимся стадиям регенерации и демонстрирующим значительно сниженную активность в отношении дегидрирования, как это определяется в одновременно рассматриваемой заявке РСТ/ЕР 08/005069. Не претендуя на теоретическую глубину, авторы изобретения полагают, что этот катализатор активно предотвращает осаждение кокса, катализируя окисление всего образующегося углерода водой в монооксид углерода и водород, и также оказывает благоприятное действие в качестве катализатора RWGS. Предпочтительно композиция алюмохромового катализатора по существу состоит из хрома (в фор-3 020700 ме его оксидов) в качестве активного компонента, при необходимости по меньшей мере одного щелочного металла или щелочно-земельного металла в качестве промотора и оксида алюминия в качестве носителя. Специалистам в данной области известно, что катализатор может, кроме того, содержать другие инертные компоненты, такие как связующее вещество или обычные примеси. На стадии (2) способа согласно изобретению нагретый сырьевой газ затем вводят в контакт со вторым катализатором во второй зоне при температуре в диапазоне температур реакции. Как указывалось выше, эта реакция RWGS может проводиться в диапазоне температур от около 450 до 1000C, предпочтительно при 500-800C, более предпочтительно при 505-750C и наиболее предпочтительно при 525650C. Температурный режим может быть таким же или отличающимся от стадии (1). Реакция RWGS на стадии (2), так же как и на стадии (1), может проводиться в широком диапазоне давлений, например, от 0,1 до 10 МПа, но предпочтительно при 0,1-2 МПа. Второй катализатор, который применяют на стадии (2), может быть любой каталитической композицией, известной в качестве обладающей активностью в содействии протеканию реакции RWGS и именуемой также катализатором RWGS. Подходящие примеры включают несколько групп оксидов металлов и составные (или смешанные) оксиды металлов, описанные в US 2007/0142482 в качестве катализаторовRWGS, включая композиции, основанные или содержащие ZnO, MnOx или оксид щелочно-земельного металла в качестве каталитически активного компонента(-ов), и нанесенные или соосажденные совместно с, например, оксидом хрома, оксидом алюминия, диоксидом циркония, оксидом магния, диоксидом кремния или их смесями, как описывается в одновременно рассматриваемой заявке РСТ/ЕР 08/005069. Второй катализатор может быть таким же или отличающимся от первого катализатора, применяемого на стадии (1). В связи с минимизацией сложности способа, первый и второй катализаторы предпочтительно являются одинаковыми, особенно если первая и вторая зоны представляют собой участки одного реактора. Стадия (1) и стадия (2) способа согласно изобретению могут выполняться в отдельных установках или реакторах. Предпочтительно применение такого оборудования, которое позволяет осуществлять способ в непрерывном режиме. Стадия (1) в основном является стадией предварительного нагрева, хотя также в некоторой степени может проходить и реакция RWGS, и применяемое оборудование может быть разработано таким образом, чтобы оптимизировать теплообмен. В предпочтительном варианте реализации способа согласно изобретению обе стадии выполняются в одном и том же реакторе, то есть первая и вторая зона являются последовательными зонами одного реактора. Тип реактора особенно критическим не является, и специалист в данной области сможет подобрать реактор, который является подходящим для эндотермической реакции RWGS, основываясь на своих общих знаниях. Как правило, применяется трубчатый реактор или многотрубчатый реактор с по меньшей мере одним уплотненным слоем катализатора. Традиционно реактор с уплотненным слоем имеет зону входа с устройством для газораспределения,свободным пространством и/или слоем инертных частиц (таких как кремнезем или кварц), которые служат для того, чтобы должным образом распределять поступающий газ по следующей далее реакционной зоне и для предварительного подогрева газа. В способе согласно изобретению такой пустой или заполненной слоем инертных частиц зоны предварительного подогрева быть не должно, поскольку сырьевой газ не должен нагреваться выше 350C без присутствия подходящего катализатора. Поэтому предпочтительно, чтобы в способе согласно изобретению применялся реактор, полностью заполненный частицами катализатора. Изобретение, кроме того, относится к применению синтез-газа, полученного способом согласно изобретению, в качестве исходного материала для способа получения последующего химического продукта, такого как алифатические оксигенаты, особенно для получения метанола, прямого синтеза диметилового эфира, синтеза олефинов (например, по реакции Фишера-Тропша), получения ароматических соединений, карбонилирования метанола, карбонилирования олефинов или восстановления оксида железа в сталеварении. Поэтому изобретение также относится к способу получения органического химического продукта с использованием синтез-газа в качестве промежуточного или исходного материала, который содержит стадию, на которой диоксид углерода вводят в реакцию с водородом согласно изобретению. Термин "органический химический продукт" является очень широко распространенным в данной области и включает, но не ограничивается соединениями, содержащими связи С-Н. Примеры такого способа обозначены выше. В одном предпочтительном воплощении изобретение относится к способу получения диметилового эфира непосредственно из синтез-газа, имеющего соотношение H2/СО близкое к 1. В этом способе для стадии получения из синтез-газа DME может использоваться любой подходящий, известный в данной области способ синтеза. Предпочтительно использовать способ с суспендированной фазой, описанный вProc. 8th Natural gas Conversion Symp. 2007, Elsevier, ISBN 0444530789, стр. 403 и следующие. В еще одном предпочтительном воплощении изобретение относится к способу получения метанола из синтез-газа, содержащему стадии (1) и (2) способа согласно изобретению для обеспечения подходящей стехиометрии синтез-газа, то есть предпочтительно имеющей соотношение H2/СО около 2. В этом способе для стадии получения метанола из синтез-газа может использоваться любой подходящий, известный в данной области способ синтеза. Далее изобретение поясняется с помощью следующих ниже экспериментов. Сравнительный эксперимент А. Был вертикально размещен кварцевый трубчатый реактор длиной 450 мм и диаметром 12 мм с впуском газа в верхней части и газоотводом в нижней части. Нижняя часть была заполнена 8 мл отработанного алюмохромового катализатора (Catofin от SudChemie (Германия. Высота второй зоны составляла около 70 мм, оставшиеся 50 мм над слоем катализатора, оставались пустыми и обозначались как первая зона. Первая зона была нагрета до 500C, вторая зона до 560C. Сырьевой газ с комнатной температурой подавался в первую зону со скоростью потока 52 мл/мин и при атмосферном давлении. Состав газового потока продукта ежечасно отслеживался в рабочем режиме измерениями на газовом хроматографе после охлаждения и удаления образовавшейся воды. В табл. 1 представлены данные по сырьевому газу и составу получаемого газа (после 32 ч). Степень конверсии диоксида углерода составляла около 36%. Было замечено, что количество метана в продукте со временем увеличивалось, а также спустя около одной недели было отмечено осаждение кокса в первой зоне. Сравнительный эксперимент В. Был повторен сравнительный эксперимент (СЭ) А, но теперь первая зона была заполнена кварцевыми частицами и обе зоны были нагреты до 600C. Результаты, представленные в табл. 1, указывают на сходную степень конверсии, а также на увеличивающееся со временем количество метана и заметное коксообразование. Спустя около 1 недели эксперимент был остановлен: первая зона, по-видимому, оказалась фактически забита накопившимися осадками кокса. Сравнительный эксперимент С. В этом эксперименте реакторные зоны были полностью заполнены кварцевыми частицами и были нагреты, соответственно, при 450 и 560C. При пропускании того же сырьевого газа, как и в СЭ А и В наблюдалось некоторое образование метана, а также коксообразование в обеих зонах. По-видимому,лишь часть диоксида углерода была преобразована в монооксид углерода. Пример 1. В этом случае обе реакторных зоны были полностью заполнены алюмохромовым катализатором,далее эксперименты выполнялись аналогично с СЭ В. Сведенные в табл. 1 результаты указывают на значительно более высокую степень конверсии диоксида углерода (около 52%), в то же время никакого метана обнаружено не было. Состав получаемого газа был фактически устойчив на протяжении 3 недель и никаких осадков кокса не наблюдалось. Пример 2. Был повторен пример 1, но теперь температура второй зоны была 560C (вместо 600C). В результате была достигнута немного более низкая степень конверсии диоксида углерода (около 48%), реакция протекала стабильно на протяжении трех недель без наблюдения метана или кокса. Эти эксперименты показывают, что в способе согласно изобретению содержание СО в смеси газовCO2, СО и H2, содержащей значительные количества СО (более 20 об.% в примерах), может быть увеличено (например, с величины соотношения H2/СО около 3 до около 1,6) в стабильном процессе без проявления связанных с коксообразованием проблем. Таблица 1 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения синтез-газа путем увеличения содержания монооксида углерода (СО) в смеси сырьевого газа, содержащей диоксид углерода (CO2), водород (Н 2) и монооксид углерода (СО), с помощью каталитической реакции обратной конверсии водяного газа (RWGS), включающий стадии, на которых:(1) нагревают смесь сырьевого газа, имеющую начальную температуру подачи не более 350C, в первой зоне до температуры в диапазоне температур реакции от 505 до 750C в присутствии первого катализатора реакции обратной конверсии водяного газа, при этом смесь сырьевого газа находится в кон-5 020700 такте с указанным катализатором, когда указанный сырьевой газ имеет температуру более чем 350C;(2) нагретый сырьевой газ вводят в контакт со вторым катализатором реакции обратной конверсии водяного газа во второй зоне с температурой в диапазоне температур реакции. 2. Способ по п.1, в котором смесь сырьевого газа не подвергают воздействию температур более чем 350C в отсутствие катализатора. 3. Способ по п.1 или 2, в котором содержание СО в сырьевом газе составляет по меньшей мере 1 об.%. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором диапазон температур реакции составляет 525-650C. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором температура на стадии (1) на 50C превышает температуру на стадии (2). 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором первый катализатор на стадии (1) представляет собой алюмохромовый катализатор. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором стадии (1) и (2) осуществляют в одном и том же реакторе. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором первый и второй катализаторы являются одинаковыми. 9. Способ получения органического химического продукта с использованием синтез-газа в качестве промежуточного или исходного материала, который включает стадии (1) и (2) способа по любому из пп.1-8 для получения синтез-газа и в котором указанный синтез-газ используют в качестве исходного материла для получения органического химического продукта, который выбран из алифатических оксигенатов, диметилового эфира, полученного прямым синтезом, олефинов, ароматических соединений,продуктов карбонилирования метанола или карбонилирования олефинов. 10. Способ по п.9, в котором органический химический продукт представляет собой метанол и/или диметиловый эфир.

МПК / Метки

МПК: B01D 53/62, B01J 23/26, C01B 31/18, C07C 1/04, C07C 41/01, B01D 53/86

Метки: содержания, способ, увеличения, монооксида, синтез-газе, углерода

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/7-20700-sposob-uvelicheniya-soderzhaniya-monooksida-ugleroda-v-sintez-gaze.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ увеличения содержания монооксида углерода в синтез-газе</a>

Похожие патенты