[發明專利]在沒有二氧化碳排放下由合成氣制備甲醇的方法

在審

• 申請號: 201980057522.6
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN112638849A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: M·威卡瑞;T·蓋格爾;T·卡茨
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: C07C29/151
• 分類號: C07C29/151;C07C29/78;C07C29/80
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 王丹丹;劉金輝

1.一種通過如下步驟制備甲醇的方法：

(a)在合成氣生產單元(A)中由含碳原料(I)生產包含一氧化碳、二氧化碳和氫氣的合成氣(II)，

(b)將來自步驟(a)的合成氣(II)供入甲醇合成單元(B)中并在150-300℃的溫度和5-10MPa abs的壓力下在甲醇合成催化劑存在下將其轉化成含有甲醇、水、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、二甲醚和甲烷的反應混合物，從所述反應混合物冷凝出富含甲醇和水的粗甲醇料流(III)，并將粗甲醇料流(III)以及包含一氧化碳、二氧化碳、氫氣和甲烷的氣體料流(IV)從甲醇合成單元(B)排出，

(c)將來自步驟(b)的粗甲醇料流(III)在膨脹單元(C)中膨脹至0.1-2MPa abs的壓力，并得到包含二氧化碳和甲烷的膨脹氣體(V)以及富含甲醇和水的脫氣粗甲醇料流(VI)，

(d)通過蒸餾在蒸餾設備(D)中將包含二氧化碳和二甲醚的低沸物料流(VII)與來自步驟(c)的脫氣粗甲醇料流(VI)分離，并得到富含甲醇和水的底部料流(VIII)，以及

(e)在另一蒸餾設備(E)中將含水高沸物料流(IX)與來自步驟(d)的底部料流(VIII)分離，并通過蒸餾以料流(X)得到甲醇，

包括：

(f)將料流(IV)中以及兩種料流(V)和(VII)中的至少一種中的有價值組分一氧化碳、二氧化碳、二甲醚和甲烷供入燃燒單元(F)中并在供入氧氣含量為30-100體積％的含氧氣體(XI)下在其中燃燒它們，形成含二氧化碳的煙道氣(XII)，

(g)在二氧化碳回收單元(G)中將富含二氧化碳的料流(XIV)與來自步驟(f)的含二氧化碳的煙道氣(XII)分離，形成廢氣料流(XIII)，以及

(h)將來自步驟(g)的在二氧化碳回收單元(G)中分離出的富含二氧化碳的料流(XIV)再循環到步驟(a)的合成氣生產單元(A)和/或步驟(b)的甲醇合成單元(B)中。

2.根據權利要求1的方法，其中步驟(a)中所用含烴原料(I)是天然氣、沼氣、煤、木材、塑料、礦物油、生物萘或來自礦物油或天然氣加工、來自化學生產方法、來自可再生原料或來自塑料再循環的含烴料流。

3.根據權利要求1或2的方法，其中將含甲烷原料用于步驟(a)中并且所述合成氣(II)通過蒸汽重整、自熱重整、蒸汽重整和自熱重整的組合或部分氧化生產。

4.根據權利要求1-3中任一項的方法，其中所述合成氣(II)包含甲烷。

5.根據權利要求1-4中任一項的方法，其中在步驟(b)中的甲醇合成單元(B)中將含銅和鋅的非均相催化劑用作甲醇合成催化劑。

6.根據權利要求1-5中任一項的方法，其中所述在步驟(b)中的甲醇合成單元(B)包括壓縮合成氣(II)的壓縮機、轉化合成氣(II)的反應器、冷凝出粗甲醇料流(III)的冷凝器和將未冷凝氣體再循環到所述反應器中的管道。

7.根據權利要求1-6中任一項的方法，其中在步驟(f)中將料流(IV)、(V)和(VII)中的有價值組分一氧化碳、二氧化碳、二甲醚和甲烷供入燃燒單元(F)中。

8.根據權利要求1-7中任一項的方法，其中對步驟(f)中的燃燒單元(F)供應氧氣含量為90-100體積％的含氧氣體(XI)。

9.根據權利要求1-8中任一項的方法，其中步驟(f)中的燃燒單元(F)包括燃燒室和冷凝器，水在所述冷凝器中從所述燃燒室中得到的燃燒氣體冷凝出來并作為料流(XV)從燃燒單元(F)輸出并且剩余氣體料流構成含二氧化碳的煙道氣(XII)。

10.根據權利要求1-9中任一項的方法，其中在步驟(g)中的二氧化碳回收單元(G)中將二氧化碳在吸收器中由含二氧化碳的煙道氣(XII)吸收到堿性溶劑中，形成廢氣料流(XIII)，富含二氧化碳的料流(XIV)在解吸器中由所述負載有二氧化碳的溶劑釋放并且將所述貧二氧化碳溶劑返回所述吸收器中。