[發(fā)明專利]一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210160808.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102690171A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德寶;肖勇;陳從標(biāo)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C07C31/08
• 分類(lèi)號(hào): C07C31/08;C07C29/149;C07C29/151
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝,其特征在于包括如下步驟：

（1）合成氣分為兩部分，一部分合成氣用于甲醇合成，其余部分分離為CO和H₂；

（2）合成氣與甲醇合成循環(huán)尾氣混合成為甲醇合成原料氣，甲醇合成原料氣在甲醇合成催化劑作用下進(jìn)行甲醇合成反應(yīng)，得到甲醇和甲醇合成循環(huán)尾氣；

（3）將合成氣分離得到的CO與醋酸合成循環(huán)尾氣進(jìn)行混合后，再與甲醇進(jìn)行羰基化反應(yīng)，進(jìn)行醋酸合成反應(yīng)，得到醋酸和醋酸合成循環(huán)尾氣；

（4）合成氣分離得到的H₂與乙醇合成循環(huán)尾氣混合進(jìn)入反應(yīng)器，混合氣和醋酸與催化劑接觸發(fā)生加氫進(jìn)行乙醇合成反應(yīng)，得到乙醇及副產(chǎn)物和乙醇合成循環(huán)尾氣，反應(yīng)器出口粗產(chǎn)物經(jīng)分離得乙醇。

2.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝,其特征在于所述步驟（2）的甲醇合成是采用ICI多段冷激塔低壓甲醇合成工藝、Lurgi管式等溫合成塔低壓甲醇合成工藝或Linde螺旋蛇管等溫合成塔甲醇合成工藝。

3.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝,其特征在于所述步驟（2）甲醇合成催化劑采用ICI公司開(kāi)發(fā)的ICI51-1、ICI51-2、ICI51-7型催化劑、Lurgi公司的C79-5GL型催化劑西南化工研究設(shè)計(jì)院的C302、C302-1、C302-2、CNJ206等。

4.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝,其特征在于所述步驟（3）的合成氣分離是采用方法1：將原料氣從下部送入第一吸附塔進(jìn)行吸附，在第一吸附塔的底部富集得到CO產(chǎn)品氣，第一吸附塔上部得到的混合氣體送往第二吸附塔；混合氣體經(jīng)第二吸附塔吸附后，第二吸附塔的出口得到高純度的氫氣產(chǎn)品氣；或方法2：一種煤制合成氣聯(lián)產(chǎn)一氧化碳、甲醇、氫氣、精制合成氣的集成裝置，其中的CO深冷分離單元和變壓吸附制氫單元可用來(lái)制氫和制CO。

5.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝,其特征在于步驟（3）所述的醋酸合成是采用Celanese?AO?Plus工藝、BP?Cativa工藝或千代田Acetica工藝。

6.如權(quán)利要求1所述的一種合成氣經(jīng)甲醇制乙醇的工藝,其特征在于所述步驟（4）的乙醇合成是采用方法1:催化劑制備方法為將過(guò)渡金屬Ni，Co，F(xiàn)e，W，V，Mo，Nb，Cr、Ta的化合物一種或幾種和磷酸氫二銨按催化劑組成的化學(xué)計(jì)量比加入到去離子水中，并加入檸檬酸，其中檸檬酸與過(guò)渡金屬的摩爾比為0.5-3：1，將得到的溶液在50-90℃下攪拌8-24?h，100-110℃下干燥18-24?h，之后將樣品在120-150℃下發(fā)泡固化10-20?h，將固化后的樣品在400-650℃空氣中焙燒3-6?h；將焙燒后的樣品在H₂氣氛下以0.5-3℃/min的升溫速率升至400-800℃，恒溫3-8?h，H₂氣體空速為3000-9000?h^-1，樣品在H₂氣氛下降至室溫后，用O₂含量為0.5-2%的O₂/N₂鈍化2-5?h得到催化劑；合成乙醇反應(yīng)溫度在200-300℃范圍內(nèi)，反應(yīng)壓力在1.0-3.5?MPa，醋酸液體空速0.5-3?h^-1，H₂：醋酸摩爾比為5-50；

或方法2：催化劑制備方法為首先將過(guò)渡金屬Ni，Co，F(xiàn)e，W，V，Mo，Nb，Cr、Ta的一種或幾種化合物和磷酸氫二銨按催化劑組成的化學(xué)計(jì)量比加入到去離子水中，對(duì)于有沉淀生成的溶液，在溶液中加入硝酸以溶解沉淀，將配置好的溶液等體積浸漬于三氧化二鋁、分子篩、二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋯或硅藻土載體上，其中過(guò)渡金屬化合物：去離子水：載體=0.15-8.2?g：10-30?ml：10-20?g，負(fù)載過(guò)渡金屬化合物后的載體在室溫下放置2-5?h，30-60℃下干燥2-5?h，100-120℃下干燥6-12?h，再在400-650℃空氣中焙燒3-6?h，將焙燒后的樣品在H₂氣氛下以0.5-3℃/min的速率升溫至400-800℃，在此溫度下還原3-8?h，H₂空速為3000-9000?h^-1；樣品在H₂氣氛下降至室溫后，用O₂含量為0.5-2%的O₂^/N₂鈍化2-5?h，得到催化劑；合成乙醇反應(yīng)溫度在200-300℃范圍內(nèi)，反應(yīng)壓力在1.0-3.5?MPa，醋酸液體空速0.5-3?h^-1，H₂：醋酸摩爾比為5-50；醋酸轉(zhuǎn)化率為100%，乙醇選擇性大于90%。