[發明專利]一種由合成氣制高級醇的催化劑及其工藝流程

有效

• 申請號: 201711076413.8
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107744810B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 劉小浩;姜楓;胥月兵
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J23/889;B01J31/26;C07C29/156;C07C29/158;C07C31/02
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種由CO/CO₂/H₂合成高級醇的催化劑及其工藝流程。本發明采用兩段反應器串聯的工藝流程，第一段在固定床反應器中裝填鐵基或者鈷基催化劑，將合成氣高選擇性轉化為烯烴；然后將尾氣通入第二段漿態床反應器中，在銠基催化劑和配體的作用下將第一段反應器中生成的烯烴進行氫甲酰化反應和選擇性加氫反應生成高級醇。該反應工藝通過費托合成、氫甲酰化以及選擇性加氫反應相結合的方式，打破了ASF分布，實現了合成氣到高級醇的高效轉化。

技術領域

本發明屬于合成氣轉化技術領域，涉及一種CO/CO₂/H₂合成高級醇的催化劑及其工藝流程。

背景技術

高級醇是合成表面活性劑、洗滌劑、增塑劑以及其它多種精細化學品的主要基礎原料，其后加工產品在紡織、造紙、食品、醫藥、皮革等領域應用十分普遍。我國是一個高級脂肪醇消耗大國，有著廣闊的消費市場。

我國高級醇的研制開發工作起步較晚。新中國成立后，我國先后在上海和大連組織生產增塑劑醇，采用的方法主要是前蘇聯的合成脂肪酸制醇工藝。1960年中科院化物所與大連油脂化學廠合作，以木漿浮油和天然油酸丁酯為原料，進行了脂肪酸酯高壓加氫制醇的小試。70年代初，大連組織了以脂肪酸硫酸鈉為主的洗滌劑醇的生產，年產量可達萬噸，并擴大了單體脂肪醇硫酸鈉的產量。80年代，天津和山西長治先后發展了合成醇生產。90年代初，一大批高碳醇生產廠家相繼建立。如河南商丘、成都化肥廠等巨額投資建立了以天然油脂為原料，在高溫高壓的條件下生產高級醇。中科院蘭州物理化學研究所開發出了一種棕櫚油甲酯和椰子油加氫制醇的Cu-Cr-Zn催化劑，該催化劑具有活性高、穩定性好的優點，而且反應在中壓的條件下進行。近些年來，我國高級醇生產雖然有了一定的發展，但遠不能滿足國民經濟發展的需要，因此發展高級醇生產對滿足人民生活需要和促進國民經濟發展具有相當重要的意義。與傳統的以天然動植物油脂、石油基乙烯和正構烷烴為原料相比較，探索利用煤、天然氣以及生物質基合成氣高選擇性合成高級醇是全新的技術路線，可避免傳統費托反應高級醇選擇性低和得到的產品為醇烯混合物需要高能耗的分離過程等不足，能大幅度提高過程經濟型。

發明內容

針對傳統費托反應高級醇選擇性低和得到的產品為醇烯混合物需要高能耗的分離過程等不足，本發明提出一種高效合成高級醇的催化劑和工藝流程。

該發明設計一種由合成氣制高級醇的催化劑及其工藝流程，其特征在于：該工藝采用兩段反應器串聯的工藝流程，第一段為固定床反應器，裝填鐵基或者鈷基催化劑，工藝條件為：反應壓力0.1～6MPa，優選0.5～3MPa；反應溫度230～360℃，優選280～340℃；反應空速為0.1～100L g_cat^-1h^-1，優選2～40L g_cat^-1h^-1；第二段為漿態床反應器，裝填銠基催化劑、配體和溶劑，工藝條件為：反應壓力0.1～6MPa，優選1～3MPa；反應溫度40～200℃，優選80～160℃；反應空速為0.1～100L g_cat^-1h^-1，優選1～20L g_cat^-1h^-1。

如上所述合成氣制高級醇的催化劑及其工藝流程，其特征在于：所述原料氣合成氣為CO、CO₂和H₂的混合氣，其摩爾比為(0～6)：(0～6)：1，且原料氣中至少含有CO、CO₂兩種氣體中的一種。