Спосіб одержання метанолу

Изобретение относится к низшим алифатическим спиртам, в частности к способу получения метанола, который имеет разнообразное применение. Повышение степени конверсии метана и увеличение выхода метанола достигается другими условиями подачи реагентов в реактор. Метанол получают окислением СН4-содерзкащего газа при температуре 370-450°С и давлении 5-20 МПа 0^-содержащим газом, имеющим температуру 30-50 С. Процесс осуществляют при рассредоточенной подаче 0 2 -содержащего газа по длине реактора с числом точек ввода больше одной при концентрации кислорода в точке смешения реагентов 1-4 об.%. Окисление ведут предпочтительно при 410 С и концентрации ~0 2 2,5 об.%. Способ позволяет повысить конверсию метана за один проход с 9,5 до 50% и выход метанола с 0,62 до 20 кг/м с. 2 з.п. ф-лы, I ил., 1 табл. 1 133647 Изобретение относится к усовер-~*~ + высш. 0,13; N г 11 ,81; СО ! ,02; шенствованиому способу получения меС0г 0,19; \\г 0,50; СН 3 0Н 1,45; С г Н 5 ОН танола, находящего широкое применение 0,028; С 3 Н 7 ОН 0,002; изо-С 380 С и без промежуточной конденса1-4 об Л . ции и сепарации продуктов реакции поИзобретение иллюстрируется при15 ступает на 2-ю и 3-ю ступени окисления. После 3-й ступени окисления ремерами. акционная смесь поступает в холодильПроцесс окисления осуществляют в ник-конденсатор и сепаратор, где жидреакторном уэле, приведенном на черкая фаза отделяется от непрореагиротеже. Реакторный узел состоит из ступе- 70 вавшего газа. После сепаратора непрореагировавший газ состава, об.%: ней 1 окисления, патрубков 2 подвода СН 4 69,21; CjHg 2,80; С Э Н 8 0,63; изокислородсодержащего газа, межступенС 4 Н 1 0 0,07; H-GVI, 0 0,12; С ? Н, г + высш. чатых теплообменников 3. 0,12; N 2 18,81, С 0 2 0,31; СО 1,92; Метансодержащий газ, в частносН г 1,30 либо возвращается в цикл на ти природный газ, температурой 380дальнейшую переработку, либо направ400°С при давлении 5,0-20,0 МПа поляется на технологические нужды. Меступает на 1-ю ступень окисления ретанольный продукт состава, мас.%: акгора, кислородсодержащий газ, в СН 3 ОН 50,79; С Г Н ? ОН 1,71; С 3 Н 7 О Н частности воздух,температурой 30-50°С 0,15; изо-С 4 Н 9 0Н 0,10, СН 2 0 10,08; при давлении 5,0-20,0 МПа также поСН 3 СООН 0,52; (СН3)^О 2,32; C H 3 C 2 H s 0 ступает на 1-ю ступень окисления. 2,92; {СН 3 ) 2 СО 1,38; С Н ? С а Н 5 С 0 0,18; При 370-450 С происходит процесс неН а 0 29,85 в количестве 90 кг/ч поступолного окисления метансодержащего пает в блок емкостей, а затем на рекгаза, послереакциоігная смесь без протификацию с целью отделения метанола, межуточной конденсации и сепарации формальдегида и других органических продуктов реакций, охлаждаясь до 380кислородсодержащих продуктов. 400°С в межступенчатом теппообменниСодержание целевых органических ке 3, поступает на последующую стувеществ составляет 60,87 мас.%, в том пень окисления. 40 числе метанола 50,79 мас.%, формП р и м е р 1. Природный газ соальдегида 10,08 мас.%, общее колистава, об.%: СН 4 93,51; С 2 Н 6 3,74; чество получаемого продукта 90 кг/ч, nHg 0,ЬЗ; изо-С 4 Н 1 О U, Ш ; н-С41ііО конверсия метана в целевые органичес0,16; С 5 Н 1 2 + высш. 0,16 в количестве кие продукты 5,43% (СН,ОН 4,47%, СН 2 0 760 нм э /ч под давлением 10,0 МПа на0,95%), селективность процесса по гревают до 380 С и подают в смесигельполезным продуктам (спирты, формально-реакционный блок. На каждую студегид, эфиры, кетоны, оксид углерода, пень окисления подают воздух в коливодород) 92,43%. Результаты этого честве 102,7 нм /ч при температуре примера, а также всех последующих. '30-50°С и давлении 10,0 МПа. На пер50 примеров приведены в таблице. вой ступени окисления при температуре 380-410 С, начальной концентрации П р и м е р 2. Условия проведения кислорода в реакционном объеме процесса отличаются от указанных в 2,5 об.%, давлении 10,0 МПа происхопримере 1 тем, что температуру в редит процесс неполного окисления ком55 акционном объеме каждой ступени подпонентов природного газа. Получают держивают 365 С. реакционную смесь состава, об.%: П р и м е р 3. Условия проведения СН 4 79,09; С 7 Н 6 3,20; С^Ий 0,71; процесса отличаются от указанных в н-С 4 Н, о 0,13; изо-С ч Н 1 0 0,08; С5Н1г_ + примере 1 гем, что температуру в ре 1 336471 акционноч объеме каждой ступени поддерживают 455 С. П р и м е р 4. Условия проведения процесса отличаются от указанных , в примере 1 тем,что начальную концентрацию кислорода в реакционном объеме поддерживают 0,9 об„%. П р и м е р 5. Условия проведения 10 процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что начальную концентрацию кислорода в реакционной смеси поддерживают 4,5 об.%. П р и м е .р 6 . Условия проведения 15 процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что давление в реакционном объеме поддерживают 4,5 МПа. П р и м е р 7. Условия проведения процесса отличаются от указанных в 20 примере 1 тем, что давление в реакционном объеме поддерживают 21 МПа. П р и м е р 8. Условия проведе-* ния процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что газ проходит 15 ступеней окисления. 25 П р и м е р 9. Условия проведения процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что температуру в р е дакционном объеме каждой ступени поддерживают 370°С. 30 П р и м е р 10. Условия проведения процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что температуру в реакционном объеме каждой ступени поддерживают 450 С. 35 П р и м е р 11. Условия проведения процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что давление в р е акционном объеме поддерживают 5,0 МПа, П р и м е р 12. Условия проведения процесса отличаются от указанных |в примере 1 тем, что давление в р е 1 акциокном объеме поддерживают' 20,0 МПа. П р и м е р 13. Условия проведения процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что начальную концентрацию кислорода в реакционной смеси поддерживают 1,0 об.%. П р и м е р 14. Условия проведения процесса отличаются от указанных в примере 1 тем, что начальную концентрацию кислорода в реакционной смеси поддерживают 4,0 об.%. Предлагаемый способ позволяет повысить конверсию метана з а один проход с 9,5 до 50% и выход метанола с 0,62 до 20 к г / м ' с . Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ получения метанола путем 1 окисления метансодержащего г а з а к и с лородсодержащим газом при 370-450 С и повышенном давлении при раздельной подаче реагентов в реактор при температуре подачи кислородсодержащего J г а з а ЗО-5О°С, о т л и ч а ю щ и й с я тем, ч т о , с целью повышения конверсии метана и выхода метанола, п р о цесс осуществляют при р а с с р е д о т о ч е н ной подаче кислородсодержащего г а з а по длине реактора с числом точек в в о да больше одной при концентрации кислорода в точке смешения р е а г е н т о в 1-4 об.% и окисление ведут при д а в лении 5-20 МПа. 2 . Способ по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что окисление о с у ществляют при 410 С. . Способ по п . 1 , о т л и ч а ю 3 ^0 щ и й с я тем, что концентрация кислорода в точке смешения реагентов составляет 2,5 об.%. і Состав газа перед реакцией ча 1-й :тупени,об.% Номер Расход Расход примера природного газа. м л /ч воздуха на каждую стуСН1 9,97 ' 4, 35 о. 86 43 , 6 3 8,72 7 7,62 3,82 5,19 50,11 ' ,65 0,17 0,11 9,29 о. 50 2,21 г, 72 1,29 0.І7 31,78 92, 71 9,97 4, 29 0 . 85 43 , 0 3 8,52 2 7,03 3,58 2,85 40,59 1 ,61 0,17 0,14 5,20 о. . 7 1,10 о, 88 0,90 о,:. 48,73 9 2 , 71 9,97 3, 21 о. 43 32 , 1 9 4,31 а 7,34 4,16 3,09 42,13 1 ,80 0,17 0,16 7,77 о, 44 1,40 і , 12 1,37 0,21 43,38 9 1 , ,71 9,87 3 , 48 0 . 68 34 ,90 6,82 10 5,77 3,40 2,-3 42,18 0 ,77 0,13 0,11 13,03 о. 71 0,64 0 , 52 0,62 0,12 t.1,01 9 2 , ,71 9,97 2, 74 0, 90 27 , 4 8 3 ч!,96 0 ,76 0,t j 0,11 13,1 1 о, 71 0,64 о, 52 0,62 0,12 41,32 92, 7! 9,97 2, 71 о. 91 27 , 18 9,13 8 5.72 3,36 2,40 Т = 410, Р = 10,0 • 19,84 39,06 27,66 50,74 1 ,71 0,15 0,10 10,08 о, 52 2,32 2 . 92 0,38 0,18 29, 18 195469 49,85 22 .35 4, 80 46 ,83 Протиткп 1,11 0,71 0,62 56,21) 1,.28 0,80 0, 12 1,80 0 ,30 2,80 _ 1,00 0,5 35,20 19,,54 9.5 Avaior 0,51 0,31 0,22 41,61 2 .53 0,20 5,4 0 ,45 14 0,91 0,16 43,73 W , 24 2,97 п р и м е ч а Я и ei P - давление; МЛА» Т • температура, 2 ,8 0,,99 —-чщ ее 9,02 9,63 0 ,01 2 9 , 47 0,15 0 33, 33 4,71 1336471 * > Редактор 3. Бородкина .Составитель Н. Капитанова ' " Техред Л.Олийньж Корректор И. Эрдейи Заказ 1076/ДСП Тираж 248 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская набі, д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4