[發明專利]通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法

有效

• 申請號: 201110045647.2
• 申請日: 2011-02-25
• 公開（公告）號: CN102649563A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 劉俊濤;楊為民;孫鳳俠;劉國強
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C01B31/18
• 分類號: C01B31/18
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

1.一種通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，以含一氧化碳和氫氣的混合氣為原料，催化劑以鉑或鈀為活性組分，在反應溫度為80～260℃，體積空速為100～10000小時^-1，氧氣/氫氣摩爾比為0.5～10∶1，反應壓力為-0.08～5.0MPa的條件下，原料依次與反應器中催化劑接觸，包括如下步驟：

a)原料首先由原料入口(1)和(2引入，分別經氣體一次分布室(26)和(27)，經入口氣體連接軟管(29)引入反應管束內管(28)，與等溫催化劑床(7)內的反應熱換熱后進入氣體二次分布室(24)內，之后先進入上絕熱催化劑層(31)進行初步反應，得反應流出物I；

b)反應流出物I進入反應管束外管(5)與反應管束內管(28)之間的等溫催化劑床(7)內，與催化劑接觸反應，得反應流出物II；

c)反應流出物II再進入下絕熱催化劑層(31)，與催化劑接觸繼續反應，得反應流出物III，反應流出物III進入集氣室(13)后，經多孔集氣板(11)通過產物出口(12)進入后續系統。

其中，所述反應器為分區換熱和采用內管和外管的套管結構及復合床結構的組合列管反應器。

2.根據權利要求1所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于反應溫度130～240℃，體積空速為1000～8000小時^-1，氧氣/氫氣摩爾比為0.6～8∶1，反應壓力為0～3.0MPa。

3.根據權利要求1所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于以催化劑重量百分數計，鉑或鈀單質用量為0.003～0.8％。

4.根據權利要求1所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于反應器主要由原料入口(1)、原料入口(2)、氣體一次分布室(26)、氣體一次分布室(27)、下絕熱催化劑層(30)、反應管束外管(5)、反應管束內管(28)、等溫催化劑床(7)、上絕熱催化劑層(31)、氣體二次分布室(24)、集氣室(13)、多孔集氣板(11)和產物出口(12)組成，其特征是催化劑床(7)依反應氣流動方向順序分為第一換熱區塊(22)、第二換熱區塊(19)和第三換熱區塊(16)；在反應器上管板(4)的上部設置上絕熱催化劑層(31)，在反應器下管板(10)的下部設置下絕熱催化劑層(30)。

5.根據權利要求4所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于等溫催化劑床(7)內設置反應管束內管(28)，反應管束內管(28)通過入口氣體連接軟管(29)與集氣室(13)內的氣體一次分布室(26)和氣體一次分布室(27)相連。

6.根據權利要求4所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于多孔集氣板(11)位于集氣室(13)內，并與產物出口(12)相連接。

7.根據權利要求6所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于第一換熱區塊(22)與第一區換熱介質出口(23)和第一區換熱介質入口(21)相連，第二換熱區塊(19)與第二區換熱介質入口(8)和第二區換熱介質出口(20)相連，和第三換熱區塊(16)與第三區換熱介質入口(15)和第三區換熱介質出口(17)相連；第一換熱區塊(22)與第二換熱區塊(19)之間通過第一分區隔板(6)分隔，第二換熱區塊(19)和第三換熱區塊(16)之間通過第二分區隔板(9)分隔。

8.根據權利要求4所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于第一分區隔板(6)距離反應器蓋板(25)下的長度為反應器長度的1/8～1/3；第二分區隔板(9)距離第一分區隔板(6)下的長度為反應器長度的1/8～1/3。

9.根據權利要求8所述通過一氧化碳氣體催化氧化脫氫的方法，其特征在于下絕熱催化劑層(30)的高度是等溫催化劑床(7)高度的1/20～1/3；上絕熱催化劑層(31)的高度是等溫催化劑床(7)高度的1/20～1/3。