СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕСИ ВОДОРОДА И ОКСИДОВ УГЛЕРОДА (ВАРИАНТЫ)

2
2
2
2
2
1. Способ переработки смеси водорода и оксидов углерода при повышенных температурах и избыточном давлении путем ее контактирования на первой стадии с катализатором, состоящим из катализатора синтеза метанола и твердого кислотного катализатора, и контактирования на второй стадии продуктов первой стадии с цеолитсодержащим катализатором, отличающийся тем, что исходная смесь водорода и оксидов углерода имеет объемные соотношения (Н-CO)/(СО+СО)=1-3 и СО/СО=0-100, в качестве компонентов твердого кислотного катализатора используют цеолит или кристаллический силикоалюмофосфат или оксид алюминия или их комбинацию друг с другом, при этом катализатор синтеза метанола и кислотный катализатор могут быть расположены в виде смеси в одной реакционной зоне или раздельно в разных реакционных зонах, продукты реакции первой стадии охлаждают и разделяют на жидкую фракцию и газовый поток, содержащий диметиловый эфир и непревращенные компоненты исходной смеси, жидкую фракцию разделяют с выделением СО-содержащего газа, диметилового эфира, водно-метанольного раствора и воды, а газовый поток подают в орошаемую водно-метанольным раствором промывную колонну, после которой его делят на два потока, один из которых направляют в виде рецикла на смешение с исходной смесью, а другой поток или отводят в виде сдувки или вместе с водно-метанольным раствором и рециклом второй стадии подвергают контактированию с цеолитсодержащим катализатором второй стадии, продукты второй стадии разделяют с выделением высокооктановой бензиновой фракции или ароматических углеводородов и легкой бензиновой фракции, воды и фракции(ций) углеводородных газов (в частности, пропан-бутановой фракции), часть которых используют в виде рецикла второй стадии.
2
2
3
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве компонентов кислотного катализатора первой стадии могут быть применены комбинации цеолита со структурой ZSM-5 или ZSM-11, имеющего мольное отношение SiO/AlO не более 200, цеолита типа (3 (бета), L (эль), эрионита, морденита или кристаллического силикоалюмофосфата с оксидом алюминия в массовом соотношении 1-80/99-20.
2
2
3
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор второй стадии содержит цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, имеющий мольное отношение SiO/AlO не более 200.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что первую стадию контактирования осуществляют при давлении 20-80 атм, а вторую стадию контактирования осуществляют при давлении 1-40 атм.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что на первой стадии при использовании катализатора синтеза метанола и кислотного катализатора в одной реакционной зоне процесс проводят при температуре 200-320°С, а при использовании катализатора синтеза метанола и кислотного катализатора в разных реакционных зонах в зоне с катализатором синтеза метанола процесс проводят при температуре 200-320°С и в зоне с кислотным катализатором процесс проводят при температуре 200-400°С, а на второй стадии процесс проводят при температуре 320-460°С.
-1
-1
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемная скорость подачи исходной смеси на первую стадию равна 500-10000 ч, а весовая скорость подачи водно-метанольного раствора на вторую стадию составляет 0,5-10 ч.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс проводят при раздельной рециркуляции газовых потоков на двух стадиях процесса с объемным отношением количества газа, циркулирующего на первой стадии, к количеству исходной смеси - 3-20 и с объемным отношением количества циркуляционного газа второй стадии к суммарному количеству газового потока и водно-метанольного раствора, подаваемых на вторую стадию, равным 1-10.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что выделенную из продуктов первой стадии жидкую фракцию и выходящий из промывной колонны водно-метанольный раствор направляют на ректификацию с последующей его подачей частично в промывную колонну и частично на вторую стадию процесса; при этом концентрация метанола в водно-метанольном растворе не менее 70% мас.
2
2
2
2
2
9. Способ переработки смеси водорода и оксидов углерода при повышенных температурах и избыточном давлении путем ее контактирования на первой стадии с катализатором, состоящим из катализатора синтеза метанола и твердого кислотного катализатора, и контактирования на второй стадии продуктов первой стадии с твердым кислотным катализатором, отличающийся тем, что исходная смесь водорода и оксидов углерода имеет объемные соотношения (Н-СО)/(СО+СО)=1-3 и СО/СО=0-100, в качестве компонентов твердого кислотного катализатора обеих стадий используют цеолит или кристаллический силикоалюмофосфат или оксид алюминия или их комбинацию друг с другом, при этом катализатор синтеза метанола и кислотный катализатор могут быть расположены в виде смеси в одной реакционной зоне или раздельно в разных реакционных зонах, продукты реакции первой стадии охлаждают и разделяют на жидкую фракцию и газовый поток, содержащий диметиловый эфир и непревращенные компоненты исходной смеси, жидкую фракцию разделяют с выделением СО-содержащего газа, диметилового эфира, метанола, водно-метанольного раствора и воды, а газовый поток подают в орошаемую водно-метанольным раствором промывную колонну, после которой его делят на два потока, один из которых направляют в виде рецикла на смешение с исходной смесью, другой поток отводят в виде сдувки, а выделенный метанол подвергают контактированию с катализатором второй стадии, продукты второй стадии разделяют с выделением диметилового эфира, воды и метанола.
2
2
3
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве компонентов кислотных катализаторов могут быть применены комбинации цеолита со структурой ZSM-5 или ZSM-11, имеющего мольное отношение SiO/AlO не более 200, цеолита типа β (бета), L (эль), эрионита, морденита или кристаллического силикоалюмофосфата с оксидом алюминия в массовом соотношении 1-80/99-20.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что первую стадию контактирования осуществляют при давлении 20-80 атм, а вторую стадию контактирования осуществляют при давлении 1-40 атм.
12. Способ по п.9, отличающийся тем, что на первой стадии при использовании катализатора синтеза метанола и кислотного катализатора в одной реакционной зоне процесс проводят при температуре 200-320°С, а при использовании катализатора синтеза метанола и кислотного катализатора в разных реакционных зонах в зоне с катализатором синтеза метанола процесс проводят при температуре 200-320°С и в зоне с кислотным катализатором процесс проводят при температуре 200-400°С, а на второй стадии процесс проводят при температуре 200-400°С.
-1
-1
13. Способ по п.9, отличающийся тем, что объемная скорость подачи исходной смеси на первую стадию равна 500-10000 ч, а весовая скорость подачи метанола на вторую стадию составляет 0,5-10 ч.
14. Способ по п.9, отличающийся тем, что на первой стадии процесс проводят при рециркуляции газового потока с объемным отношением количества циркуляционного газа к количеству исходной смеси равному 3-20.
15. Способ по п.9, отличающийся тем, что выделенную из продуктов первой стадии жидкую фракцию и выходящий из промывной колонны водно-метанольный раствор направляют на ректификацию с последующей его подачей снова в промывную колонну.
2
2
2
2
2
16. Способ переработки смеси водорода и оксидов углерода при повышенных температурах и избыточном давлении путем ее контактирования на первой стадии с катализатором, состоящим из катализатора синтеза метанола и твердого кислотного катализатора, и контактирования на второй стадии продуктов первой стадии с цеолитсодержащим катализатором, отличающийся тем, что исходная смесь водорода и оксидов углерода имеет объемные соотношения (Н-СО)/(СО+СО)=1-3 и СО/СО=0-100, в качестве катализатора первой стадии используют катализатор синтеза метанола или катализатор, состоящий из катализатора синтеза метанола и твердого кислотного катализатора, продукты реакции первой стадии охлаждают и разделяют на газовую и жидкую фазы, газовую фазу делят на два потока, один из которых направляют в виде рецикла на смешение с исходной смесью, а другой поток отводят в виде сдувки, жидкую фазу или вместе с рециклом второй стадии подвергают контактированию с цеолитсодержащим катализатором второй стадии или разделяют с выделением СО-содержащего газа, воды и эфиро-метанольной фракции, которую вместе с рециклом второй стадии подвергают контактированию с цеолитсодержащим катализатором второй стадии, и продукты второй стадии разделяют с выделением высокооктановой бензиновой фракции или ароматических углеводородов и легкой бензиновой фракции, воды и фракции(ций) углеводородных газов, в том числе пропан-бутановой фракции, часть которых используют в виде рецикла второй стадии.
2
2
3
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что в качестве твердого кислотного катализатора первой стадии могут быть применены комбинации цеолита со структурой ZSM-5 или ZSM-11, имеющего мольное отношение SiO/AlO не более 200, цеолита типа β (бета), L (эль), эрионита, морденита или кристаллического силикоалюмофосфата с оксидом алюминия в массовом соотношении 1-80/99-20.
2
2
3
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что цеолитсодержащий катализатор второй стадии содержит цеолит со структурой ZSM-5 или ZSM-11, имеющий мольное отношение SiO/AlO не более 200.
19. Способ по п.16, отличающийся тем, что первую стадию контактирования осуществляют при давлении 20-80 атм, а вторую стадию контактирования осуществляют при давлении 1-40 атм.
20. Способ по п.16, отличающийся тем, что при одновременном использовании на первой стадии катализатора синтеза метанола и твердого кислотного катализатора, катализатор синтеза метанола и кислотный катализатор могут быть расположены в виде смеси в одной реакционной зоне или раздельно в разных реакционных зонах.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что при использовании катализатора синтеза метанола и кислотного катализатора в одной реакционной зоне процесс проводят при температуре 200-320°С, а при использовании катализатора синтеза метанола и кислотного катализатора в разных реакционных зонах в зоне с катализатором синтеза метанола процесс проводят при температуре 200-320°С, а в зоне с кислотным катализатором процесс проводят при температуре 200-400°С, при этом на второй стадии процесс проводят при температуре 320-460°С.
-1
-1
22. Способ по п.16, отличающийся тем, что объемная скорость подачи исходной смеси на первую стадию равна 500-10000 ч, а весовая скорость подачи жидкой фазы или эфиро-метанольной фракции на вторую стадию составляет 0,5-10 ч.
23. Способ по п.16, отличающийся тем, что процесс проводят при раздельной рециркуляции газовых потоков на двух стадиях процесса с объемным отношением количества газа, циркулирующего на первой стадии, к количеству исходной смеси - 3-20 и с объемным отношением количества циркуляционного газа второй стадии к количеству жидкой фазы или эфиро-метанольной фракции, подаваемой на вторую стадию, равным 1-10.