[其他]通過間接氧化碳氫化合物而制成合成氣體的過程

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85101020
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN1003581B
• 公開（公告）日: 1989-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 匡達付
• 申請（專利權(quán)）人: 法國石油研究院
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 盧新華

一種利用烴、水、游離氧和含有水蒸汽和碳氧化物類的轉(zhuǎn)換氣制造合成氣（１６）的方法。轉(zhuǎn)換氣體流經(jīng)一系列基本上是絕熱的催化劑床（２，３，４，５，６，７），而烴類（９，１０，１１）和氧氣（１３，１４，１５），則相間地被注進各催化劑床的入口。轉(zhuǎn)換氣可以用烴的明火燃燒法或是烴類的水蒸汽重整法制備。

本發(fā)明是關(guān)于制取含有氫和碳氧化物類的合成氣的方法。其生成氣主要用于伯醇類的合成。

由氫和碳氧化物類組成的合成氣，其制法是眾所周知的，即通過諸如天然氣、液化石油氣或石腦油的烴類混合物的控制氧化法來制備該合成氣。

其制備過程是在高溫及存在水蒸汽的條件下進行的。

從理論上來看，受控氧化過程對由合成氣制造甲醇有特別意義。因為氧氣量可以調(diào)節(jié)，以使獲得的氣體量符合生產(chǎn)該醇的化學(xué)計量關(guān)系。

事實上，例如，對于頭幾種飽和烴類可寫出如下幾個反應(yīng)式：

CH₄+1/2O₂→CO+2H₂ （1）

C₂H₆+1/2O₂+H₂O→2CO+4H₂ （2）

C₃H₈+1/2O₂+2H₂O→3CO+6H₂ （3）

一般反應(yīng)式為：

C_nH_2n+2+1/2O₂+（n-1）H₂O→nCO+2nH₂ （4）

讓我們根據(jù)下列反應(yīng)式，看看甲醇的合成：

nCO+2nH₂ /nCH₃OH （5）

事實上，反應(yīng)比這更為復(fù)雜，因為在制備合成氣的溫度下水不僅和烴類反應(yīng)，還與CO反應(yīng)，如人們熟悉的水煤氣反應(yīng)：

CO+H₂O /CO₂+H₂ （6）

合成氣中的CO₂，按下列反應(yīng)式，用來生產(chǎn)甲醇：

nCO₂+3nH₂ /nCH₃OH+nH₂O （7）

使用空氣或純氧的明火燃燒是比較安全和更常見的氧化法。

純氧可用來制造合成氣，而氮氣除了可以用來制造氨外，它還是必要的反應(yīng)劑。

以純氧進行明火燃燒，存在許多缺點：

一方面，許多的困難出現(xiàn)在材料問題上，即耐特高溫火焰的材料，特別是在高壓下耐特高溫火焰的材料不易解決。

另一方面，從化學(xué)計量的角度看，氧氣量不足時，碳不能轉(zhuǎn)化為二氧化碳;氫不能轉(zhuǎn)化為蒸汽，即燃燒是不完全的，燃燒過程通常會產(chǎn)生或多或少的煙灰（參見C.P.Marion＆ J.R.Muenger的文章，發(fā)表于1981年4月5～9日的AICHE會議上）。

因此，在通常的部分氧化過程中，氧分子與待燃原子的比例，不應(yīng)低于0.7（參見雜志“Hydrocarbon processing”，Sept.1979，P191-194）。

現(xiàn)在將（1）式和（4）式作比較，可觀測到O₂/C的比例范圍由（1）式的0.5至（4）式的1/2n，n為待氧化分子的碳原子數(shù)目。

另一種方法是烴類的催化氧化法。