[發明專利]用于由合成氣生產醇的方法和裝置

無效

• 申請號: 201210474235.5
• 申請日: 2008-07-02
• 公開（公告）號: CN103121922A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 羅伯特·E·克萊珀;阿里·葛爾特塞瑪;海因茨·尤爾根·羅伯塔;羅納德·C·斯蒂茨;理查德·里德利;沙基爾·H·特米茲;弗朗西斯·M·費拉羅
• 申請（專利權）人: 阿爾比馬爾公司
• 主分類號: C07C29/76
• 分類號: C07C29/76;C07C31/04;C07C31/08;C07C31/10;C07C31/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李炳愛

本申請是申請日為2008年7月2日、發明名稱為“用于由合成氣生產醇的方法和裝置”的PCT/US2008/069071的發明專利申請的分案申請，原申請的中國專利申請號為200880024056.3。

優先權資料

本國際專利申請要求都是在2007年7月9日提交的美國臨時專利申請第60/948,650號和第60/948,657號的優先權權益；且還要求都是在2008年7月1日提交的美國非臨時專利申請第12/166,203號和第12/166,212號的優先權權益，上述專利申請的全部公開內容為了所有的目的據此通過引用并入本文。

技術領域

本發明通常涉及用于將諸如纖維素生物質的含碳原料轉化為合成氣的方法，且還涉及用于將合成氣轉化為諸如醇(如，乙醇)的產物的方法。

背景技術

乙醇和包括乙醇的醇混合物可以代替石油基產品如汽油用作燃料和燃料添加劑。醇的這種用途可以降低進口石油的需求。另外，當醇是由除了化石燃料之外的原料生產時，醇代替石油基燃料和燃料添加劑可以是特別環境友好的。

醇的一種合成途徑是通過用于將合成氣轉化為醇的催化方法。合成氣(syngas)(或合成氣(synthesis?gas?))是一氧化物(CO?)和氫氣(H₂)的混合物。通常，合成氣可以由任何含碳材料生產。具體地，可以將諸如農業廢物、林產品、草和其他纖維素材料的生物質轉化為合成氣。

存在多種轉化技術來將這些原料轉化為合成氣。轉化方法可以利用包括含碳材料的氣化、熱解、蒸汽重整和/或部分氧化的一個或多個步驟的組合。

自二十世紀二十年代以來，已經知道，甲醇和其他醇的混合物可以通過使合成氣在某些催化劑上反應來獲得(Forzatti等人，Cat.Rev.-Sci.andEng.33(1-2)，109-168，1991)。Fischcr和Tropsch大約在相同的時期觀察到烴合成催化劑產生作為副產物的直鏈醇(Fischer和Tropsch，Brennst.-Chem.7：97，1926)。

然而，當前需要將合成氣轉化為諸如乙醇的醇的改進的方法和裝置。

發明內容

在一些實施方案中，本發明提供了一種生產一種或多種C₂-C₄醇的方法，所述方法包括：

(i)將合成氣引入到包含至少第一催化劑的第一反應區中；

(ii)用第一催化劑將合成氣的一部分轉化為甲醇；

(iii)將來自第一反應區的合成氣和甲醇引入到包含至少第二催化劑的第二反應區中；以及

(iv)用第二催化劑將被引入到第二反應區中的合成氣和甲醇的至少一部分轉化，以產生包含一種或多種C₂-C₄醇的產物流，所述C₂-C₄醇例如乙醇、1-丙醇或1-丁醇。

第二反應區可以在與第一反應區相同的反應器中或在與第一反應區不同的反應器中。

在一些實施方案中，被引入到第一反應區的合成氣具有初始H₂/CO比率，在第一反應區內將合成氣轉化為甲醇使得被引入到第二反應區中的合成氣具有第二H₂/CO比率，且與由所述初始H₂/CO比率提供的收率相比，所述第二H₂/CO比率在所述第二反應區內提供的一種或多種C₂-C₄醇的收率是增加的。第二H₂/CO比率優選低于初始H₂/CO比率。

在一些實施方案中，所述方法還包括將另外的甲醇引入到第二反應區中以及用第二催化劑將被引入到第二反應區中的另外的甲醇的至少一部分轉化為一種或多種C₂-C₄醇。在某些實施方案中，被引入到第二反應區中的另外的甲醇的至少一部分預先從產物流回收。在一些方法中，將另外的合成氣(不是來自第一反應區的未反應的合成氣)引入到第二反應區中，然后用第二催化劑將被引入到第二反應區中的另外的合成氣的至少一部分轉化為一種或多種C₂-C₄醇。可以從產物流回收合成氣以及將該合成氣循環通過反應區中的至少一個。