КАТАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИМЕТИЛОВОГО ЭФИРА ИЗ МЕТАНОЛА

1. Каталитический способ получения диметилового эфира из метанола, осуществляемый в реакционном аппарате, в котором катализатор находится в псевдоожиженном состоянии, содержащий:
(1) подачу исходного метанола через два или более впускных отверстия, которые могут находиться в днище, в нижней, средней или верхней частях реактора; взаимодействие с катализатором для получения диметилового эфира путем дегидратации метанола; осуществление реакции получения диметилового эфира путем дегидратации метанола для получения потока продуктов реакции; разделение потока продуктов реакции для получения закоксованного катализатора и необработанного выходного продукта, содержащего в основном целевой продукт, диметиловый эфир; и
(2) подачу всего или части закоксованного катализатора, полученного на стадии (1), в непрерывном или в циклическом режиме в регенератор для регенерации катализатора путем выжигания кокса, причем регенерированный катализатор подается непосредственно на стадию (1) для повторного использования, после того как он будет охлажден, полностью или частично.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реакционного аппарата используется или лифт-реактор, реактор с псевдоожиженным слоем или сочетание лифт-реактора с реактором с псевдоожиженным слоем или другие модификации указанных реакционных аппаратов.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что диаметры лифт-реактора и реактора с псевдоожиженным слоем или одинаковые, или различаются.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве реакционного аппарата используется сочетание лифт-реактора и реактора с псевдоожиженным слоем, причем реактор с псевдоожиженным слоем расположен наверху лифт-реактора, а в днище лифт-реактора расположено первое устройство перемешивания катализаторов.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что метанол подается через два или более впускных отверстия, которые расположены в днище первого устройства перемешивания катализаторов, или в нижней части лифт-реактора, или в средней части лифт-реактора, или в верхней части лифт-реактора, или в реакторе с псевдоожиженным слоем.
6. Способ по п.4, отличающийся тем, что метанол подается через два или четыре впускные отверстия, которые расположены или в днище первого устройства перемешивания катализаторов, или в нижней части лифт-реактора, или в средней части лифт-реактора, в верхней части лифт-реактора, или в реакторе с псевдоожиженным слоем.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный материал метанол содержит от 5 вес.% до 100 вес.% метанола.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный материал метанол содержит от 50 вес.% до 100 вес.% метанола.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный материал метанол содержит от 90 вес.% до 100 вес.% метанола.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что метанол подается в жидкой или в газообразной фазе.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор содержит по меньшей мере одно молекулярное сито цеолитного типа или по меньшей мере одно молекулярное сито нецеолитного типа, или сочетание таких сит.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что катализатор содержит по меньшей мере одно молекулярное сито цеолитного типа.
13. Способ по п.11, отличающийся тем, что молекулярное сито цеолитного типа содержит одно или несколько сит, выбранных из группы, состоящей из молекулярных сит цеолитного типа с крупными и средними порами, причем молекулярные сита цеолитного типа с крупными порами содержат одно или несколько сит, выбранных из группы, состоящей из цеолитов, имеющих FAU-структуру, цеолитов, имеющих ВЕТА-структуру, и их модификаций, причем цеолиты, имеющие FAU-структуру являются цеолитами Y-серии, которые выбирают из группы, состоящей из цеолитов Y-типа, цеолитов HY, цеолитов REY, цеолитов REHY, цеолитов USY, цеолитов REUSY и их модификаций; молекулярные сита цеолитного типа со средними порами содержат одно или несколько сит, выбранных из группы, состоящей из морденитов, цеолитов ZSM-5, цеолитов ZSM-11, цеолитов ZSM-22, цеолитов ZSM-23, цеолитов ZSM-35, цеолитов ZSM-48, цеолитов ZSM-57, цеолитов ZRP и их модификаций.
14. Способ по п.11, отличающийся тем, что молекулярное сито нецеолитного типа представляет собой силикоалюмофосфатное молекулярное сито, выбранное из одного или нескольких сит SAPO-34, SAPO-11, SAPO-17, SAPO-41 и SAPO-44.
2
3
2
5
2
15. Способ по п.11, отличающийся тем, что молекулярное сито нецеолитного типа представляет собой силикоалюмофосфатное молекулярное сито, характеризующееся по меньшей мере дифракционными пиками, полученными при рентгеновском дифракционном анализе, которые указаны в Таблице 1, до прокаливания для удаления матричного вещества по меньшей мере дифракционными пиками, указанными в Таблице 2, после прокаливания для удаления матричного вещества, и молярным составом, представленным безводным химическим составом в оксидной форме, AlO:уРO:zSiO, где у находится в диапазоне от 0,01 до 1,5 и z находится в диапазоне от 0,05 до 50,
Таблица 1.
2θ(°)
d(Е)
Относительная высота пиков
8,13-8,30
10,89-10,65
VS
11,55-11,72
7,66-7,55
W
14,17-14,35
6,25-6,17
S
16,43-16,61
5,39-5,34
M
18,34-18,52
4,84-4,79
М
20,16-20,34
4,40-4,36
W
21,79-21,99
4,08-4,04
М
23,30-23,50
3,82-3,78
W
24,74-24,94
3,60-3,57
M-S
26,12-26,32
3,41-3,39
M-S
28,69-28,89
3,11-3,09
W-M
29,88-30,08
2,99-2,97
М
32,14-32,44
2,78-2,76
W-M
35,33-35,63
2,54-2,52
W
Таблица 2.
2θ(°)
d(Е)
Относительная высота пиков
8,21-8,31
10,77-10,63
VS
11,68-11,78
7,57-7,51
W-M
14,30-14,40
6,19-6,15
S
16,54-16,64
5,36-5,32
W-M
18,54-18,64
4,79-4,76
M
20,31-20,41
4,37-4,35
W
21,93-22,13
4,05-4,01
W-M
23,44-23,64
3,80-3,76
W
24,96-25,16
3,57-3,54
M
26,36-26,56
3,38-3,35
M-S
28,94-29,14
3,09-3,06
W
30,08-30,38
2,97-2,94
M
32,36-32,66
2,76-2,74
W
35,60-35,90
2,52-2,50
W
16. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть закоксованного катализатора, направляемого на стадию выжигания кокса, составляет от 0,5 до 100% от общего веса закоксованного катализатора.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что в то время, как часть закоксованного катализатора направляют в регенератор для регенерации путем выжигания кокса, остающуюся часть закоксованного катализатора охлаждают и направляют снизу в реакционный аппарат для повторного участия в реакции, причем часть закоксованного катализатора, направляемого на регенерацию, составляет от 0,5 до 99% от общего веса закоксованного катализатора.
18. Способ по п.1, отличающийся тем, что часть регенерированного катализатора, направляемого непосредственно на стадию (1) после охлаждения, составляет от 0,5 до 100% от общего веса регенерированного катализатора.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что в то время как часть катализатора, регенерированного на стадии (2), направляют для повторного использования непосредственно на стадию (1), другую часть регенерированного катализатора охлаждают и затем направляют на стадию (1) для повторного использования после смешивания со свежим катализатором.
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что регенерированный катализатор, направляемый в реакционный аппарат для повторного использования, охлаждают до температуры 100-650°C путем непосредственного или косвенного теплообмена.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию осуществляют при температуре от 100 до 550°C и давлении от 1 до 1500 кПа, при весовом отношении катализатора к исходному спирту от 0,001 до 50 и среднечасовой скорости подачи всех материалов от 0,1 до 100 1/ч.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию осуществляют при температуре от 150 до 380°C и давлении от 1 до 1000 кПа, при весовом отношении катализатора к исходному спирту от 0,005 до 40 и среднечасовой скорости подачи всех материалов от 0,1 до 50 1/ч.
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию осуществляют при температуре от 180 до 350°C и давлении от 1 до 1000 кПа, при весовом отношении катализатора к исходному спирту от 0,005 до 40 и среднечасовой скорости подачи всех материалов от 0,1 до 50 1/ч.