[發明專利]使用甲烷或天然氣的雙轉化的二氧化碳至甲醇的轉化

在審

• 申請號: 201510615957.1
• 申請日: 2008-06-19
• 公開（公告）號: CN105175225A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 喬治·A·歐拉;G.K.·蘇里亞·普拉卡什
• 申請（專利權）人: 南加州大學
• 主分類號: C07C31/04
• 分類號: C07C31/04;C07C29/154;C07C29/151
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

1.一種制備甲醇的方法，所述方法包括：

進行來自甲烷源的甲烷與水的濕轉化，以形成一氧化碳和氫氣；

進行來自甲烷源的甲烷與二氧化碳的干轉化，以形成一氧化碳和氫氣；

將來自所述濕轉化和干轉化的一氧化碳和氫氣在不對組分進行分離的情況下合并，以制備氫氣和一氧化碳的摩爾混合物，其中氫氣和一氧化碳的摩爾比在2∶1至2.1∶1之間；和

將所述氫氣和一氧化碳的摩爾混合物在足以排他地形成甲醇的條件下反應；

其中在合并的單個雙轉化步驟中進行所述濕轉化和干轉化，并且所述甲烷、二氧化碳和水以3∶1∶2的摩爾比存在，以產生介于2∶1至2.1∶1之間的氫氣和一氧化碳的所述摩爾比。

2.根據權利要求1所述的方法，其中氫氣與一氧化碳的摩爾比為2.05∶1，并且基本上所有的一氧化碳和氫氣反應物都被排他地轉化為甲醇。

3.根據權利要求1所述的方法，其中在800℃至1100℃的溫度，將甲烷、水和二氧化碳在所述單個步驟中，在催化劑上雙轉化。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述催化劑包括單一金屬催化劑、單一金屬氧化物催化劑、金屬和金屬氧化物的混合催化劑，或至少一種金屬氧化物和另一種金屬氧化物的混合催化劑，并且所述催化劑任選提供在氧化物載體上。

5.根據權利要求3或4所述的方法，其中所述催化劑提供在高表面或納米結構的熱解法氧化鋁或熱解法二氧化硅的載體上。

6.根據權利要求3、4或5所述的方法，其中所述催化劑包括V、Ni或它們的氧化物。

7.根據權利要求4所述的方法，其中金屬與金屬氧化物的混合催化劑為Ni和N₂O₅。

8.根據權利要求4所述的方法，其中至少一種金屬氧化物與另一種金屬氧化物的混合催化劑為Ni₂O₃和V₂O₅；或Ni₂V₂O₇和Ni₃V₂O₅。

9.根據權利要求1所述的方法，其中將反應物或反應物的混合物在不對其組分進行分離的情況下進行處理，以在不產生副產物的情況下將基本上所有的反應物都轉化為甲醇，并且另外，其中回收并且再循環任何未反應的起始產物或中間產物。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述雙轉化在沒有任何顯著的焦炭形成的情況下進行。

11.根據權利要求1所述的方法，其中在所述合并步驟中使用的所述二氧化碳被再循環，所述二氧化碳來自(a)燃燒煤或其它化石燃料的發電廠；(b)產生大量二氧化碳的工業；或(c)大氣。

12.根據權利要求1所述的方法，其中所述甲烷源是常規天然氣源。