[其他]轉化方法

無效

• 申請號: 85104091
• 申請日: 1985-05-29
• 公開（公告）號: CN85104091A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 約翰·霍華德·布羅菲;克萊夫·戴維·特爾福德
• 申請（專利權）人: 英國石油公司P·L·C
• 主分類號: C01B3/30
• 分類號: C01B3/30
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 吳大建,全菁

本發明是關于在粒子床反應器中生產氣體混合物的一種方法，該氣體主要是由一氧化碳和氫（以下稱合成氣）組成的。

將合成氣轉化為烴和（或者）氧化了的烴的催化方法，例如費-托法（Fischer-Tropsch????Process）和甲醇合成法，在該技術領域中是眾所周知的。用于這些方法的合成氣一般是通過輕質烴的蒸汽重整，自熱重整或非催化部分氧化來生產的。所有這些方法所用的合成氣一般在轉化為有用產品之前還需要相當多的中間處理步驟。

蒸汽重整是一種高吸熱的反應，它是用過量蒸汽在多級管式反應器中進行的，用過量蒸汽是為了防止碳沉積在催化劑上。產物合成氣的氫和一氧化碳的比例依所用的過量蒸汽而定，最少為3∶1，這比例是比通常后續轉化為例如甲醇所需的比例高，合成甲醇所需的比例約為2∶1。因此，對于甲醇生產，由蒸汽重整所得的合成氣需要通過調整氫與一氧化碳比例加以進一步處理。

在專門為富燃料/氧混合物的部分燃燒而設計的燃燒器中，進行非催化部分氧化反應。然而，為了達到有用的轉化和產物氣體組成，必須用過量氧，因此需要氧氣裝置的輔助費用。

自熱重整是蒸汽重整和部分氧化反應的結合，高吸熱重整反應的反應熱部分地由原料在氧氣中部分燃燒所提供。在這過程中過量蒸汽也是必需的，以便減少焦炭沉積在催化劑上。

現在我們已發現，與過去的工藝過程有聯系的一些缺點可能基本上被減少，而同時生產的合成氣在采用噴射床工藝轉化為有用產品時只需盡可能少的中間處理環節。

噴射床工藝是將一種高速氣體流垂直向上通過一堆固體顆粒。這高速氣體流使這些固體顆粒在床內的空芯中央噴流中迅速上升。在噴流中除了顆粒移動外，在噴流周圍還有顆粒的返混，這樣在床內使顆粒成循環狀態。原料氣要有足夠的流速，以便使床上面的顆粒產生噴射，或者在較深的床中使固體顆粒在床內具有一個很高的循環速率。在每種情況下，都建立了固體顆粒流動循環。噴射床工藝的開發述評見“加拿大化學工程雜志”（Canadian????Journal????of????Chemical????Ehginee-ring），1974年第52卷第129頁。

我們聯合王國專利申請No.8408804是關于富含飽和烴/氧氣氣體混合物燃料在粒子床反應器中生產合成氣和較高級的烴的一種轉化方法。現在已進一步發現，通過富含飽和烴/氧氣體混合物燃料在噴流床反應器中反應可達到催化部分氧化作用，這反應器床含有催化活性顆粒。催化部分氧化的產物是合成氣，它可以被用作進一步轉化過程的原料，例如用來生產甲醇和烴。

因此，按照本發明，提供了一種生產合成氣的方法，在該方法中，（a）將烴和氧的比例大于完全燃燒的化學計算比的含飽和烴和氧的混合氣體送入粒子床，該床含有對部分氧化和（或者）蒸汽重整反應能起催化活性的材料，（b）含烴/氧混合氣的向上流速大至足以使床粒產生噴射作用，（c）烴和氧一起反應，和（d）將反應產物排出。

含有烴和氧的氣體在通過噴嘴送入反應器之前可以予先混合好。或者可以讓反應劑氣體在送入床的那個地方加以混合。

飽和烴最好是氣態鏈烷烴，例如主要是純甲烷或乙烷或者是主要含有甲烷和（或者）乙烷的烴混合物，例如從天然烴氣罐所得的混合氣，其中也含有二氧化碳。另一方面，飽和烴可以是一種液態烴，例如液化石油氣。含氧的氣體可以如象空氣或空氣/氧混合氣。含氧的氣體也可以是純氧。

如果在送入床之前有必要的話，可以將含烴和（或者）氧的氣體加以予熱。

含飽和烴/氧的氣體組成將取決于該烴的性質。理想的化學計算法按下式確定：

氧與烴的優選比高于理想值，以滿足對反應的熱需要和防止按下式形成Boudouard碳：

使用甲烷作原料，優選的甲烷/氧摩爾比將是在1.6～1.9范圍。

商業化反應器系統可在高于大氣壓和高達50巴或甚至更高壓力下操作。