Способ получения диметилового эфира

 

CoIo3 Советскин

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (и 929006

К AAIKHlV (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 19.12. 73(21) 1978809/23-04 (23) Приоритет — (32) 20.12.72 (31) 33276 A/72 (33) Италия (51) М. Кл.

С 07 С 43/04

С 07 С 41/00 (53) УДК 547.27. .07(088.8) Всуднрстненый немнтет

СССР

10 делам нзобретеннй н еткрытнй

Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15. 05. 82

Иностранец

Джорджио Пагани (Италия) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Снам Прогетти С.П.А." (Италия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИИЕТИЛОВОГО ЭФИРА

Изобретение относится к способу получения диметилового эфира, который находит широкое применение- в химическом производстве в качестве растворителя. 5

Известен способ получения диметилового эфира (ДМЭ) путем взаимодействия СО и Нп в присутствии СО с использованием цинк-хром-или медноокисного катализатора на окиси алюминия (до 363 по весу) в качестве носителя при давлении 30-400 атм и температуре 200-400 С (1).

Однако известный способ не обеспечивает необходимой селективности по отношению к диметиловому-эфиру, который в данном процессе получают только как побочный к основному продуктуметанолу.

Целью изобретения является повышение селективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения диметилового эфира взаимодействием

Н и СО1 при 280-400 С и давлении 100-150 ат в присутствии окисного цин кхромсоде ржащего катали затора и окиси алюминия. Процесс ведут при мольном соотношении окиси углерода и водорода, равном 0„56-1, 16 на цинкхроммедьалюминиевом катализаторе.

Предпочтительно использовать катализатор, выполненный в виде чередующихся слоев цинкхроммедного катализатора и окиси алюминия, при весовом соотношении l:1 или использовать катализатор .в виде механической смеси указанных компонентов.

Предложенный способ позво ляет достигнуть сравнительно высокой селективности процесса в отношении диметилового эйир» (до 673).

Проведение реакции при таких условиях позволяет также значительно увеличить скорость конверсии СО, СО1 и Н q вB р еeа к тTоoр еe, так как большая часть образующегося промежуточно метанола по мере его образования дегидратирует в ДИЭ и слои катализатора обеспечивают этот процесс и при

929006 мольных концентрирующих метанола.

Указанный катализатор активирует процесс поглощения окисью углерода содержащейся в реакционной смеси воды.

Это в свою очередь снижает значительно количество непрореагировавшего газа, возвращаемого в рецикл, что приводит к зкономическим и технологическим преимуществам.

В процессе можно использовать 1О смесь газов СО„, Соп и Нп, получающуюся при окислении тяжелых углеводородов или газификации угля с содержанием СО до 523 и Нп до 20/ по объему. При высоком содержании СО и низком проценте СО1 возможно достижение высокой (до 80 i) степени конверсии.

Пример 1. В реактор объемом э

5 м загружают при чередующихся слоях 3,4 м окисного медьцинкхромового катализатора при атомном соотношении соответственно 82:16:14 и 1,6 м окиси алюминия.

Медьцинкхромовый катализатор формуют с получением таблеток, диаметр которых равен 6 мм, а высота 5 мм, тогда как из глинозема формуют шарики диаметром 5 мм.

Весовое соотношение между медьцинкхромовым катализатором и глиноземом составляет 1:1.

В реакционный аппарат при расходе потока 100000 нм /ч и объемной скорости 20000 ч " подают смесь водорода., окиси углерода и углекислого газа

"зз (при процентном соотношении водород: окись углерода:углекислый газ 49: 49: ,2). Мольное соотношение СО и Н 1 составляет 1,00. Избыточное давле ие в реакторе равно 150 кг/см, темпераео тура составляет 300 С. Из реакционного аппарата отводят поток, включающий водород, окись углерода, углекислый газ, метан, метиловый спирт, диметиловый эфир и воду. Степень конверсии

СО равна 383.

Селективность в отношении ДМЭ составляет 6Я, в отношении метанола

4,63, в отношении метана 23, а в отношении углекислого газа 34,4i

Затем реакционную смесь разгоняют и получают чистый ДМЭ.

Пример 2. Исходную газовую смесь состава, вес.3:

Н 62, 67

СО 35,20

COq 1, 46

СН4 О, 37

N 0,30 при мольном соотношении СО и Н 2

0,56 и объемной скорости 100000 нмз/ч подают в реактор под давлением

100 кг/см и температуре 25(С, пропуская через слоистый катализатор состава, указанного в примере 1.

Прореагировавший газ на выходе из реактора имеет объемную скорость потока 56000 нм /ч и состав, вес.3: .

Нп 48 58

Со 8,45

СО 17, 45 сн4 0,66

Ng 0 53

СН ОН 2, 23

СН,ОСН 18, 48

Ну 3,32

Температура составляет 2700 С. !

Получают 1250 нм /ч метилового спирта и 10360 нм /ч ДМЭ, что соответствует конверсии окиси углерода 67 .

Пример 3. Работают в условиях примера 2, но при следующей характеристике исходной смеси, полученной частичным окислением тяжелых . масел Оя . объемная скорость потока

100000 нм /ч, состав, вес.3:

Ъ

H я 44,70

СО 51 90

СО 1,78 .СН4 0,27

Nll 1, 35

Мольное соотношение СО и Н 1, 16, температура 250 С.

На выходе из реактора газообразный продукт имеет следующие характеристики: объемная скорость потока

50350 нм /ч, состав, вес.3: н 14,05

СО 29 97

СО 1 2 7, 30

СН ОН 0,91

CHQCHg 24,20

СН4 0,54

Н 2,62 н о о, 41 температура составляет 270 С. В итоге о получают АНДРОН 460 нм /ч и 12150 нм /ч э 3

ДМЭ. Конверсия Со 77/.

П р и и е р 4. Катализатор получают тщательным смешением порошков (Cu/Zn/Cr катализатора при соотношении 82:16:4) и порошков окиси алюминия при весовом соотношении 1:1. Полученный таким образом катализатор таблетируют в виде частиц диаметром

6 мм.

Составитель В. Горленко

Редактор M.Håäîëóæåíêo Техред Л. Пекарь Корректор И.Муска

Заказ 3299/79 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

5 9290

В реактор вводят 5 м такого катализатора, а затем подают газовую смесь (Нп .СО:СО g при веспроцентном соотношении 49:49:2 и мольном соотношении СО и Н 1,00) и обьемной скорости потока равной 100000 нм /ч °

Температура в реакторе 250 С, давление 100 кг/см -.

Выходящий из реактора поток сос- 10 тоит иэ H q, CO, СО с, СН4, СН ОН, СН ОСН при конверсии СО 274. Селек.тивность по ДМЭ составляет 643, flo метанолу 7,8, по СН4 13, по СО 27,23.

Затем реакционную смесь перегоняют с получением чистого ДМЭ.

Il р и м е р 5. Катализатор и состав газовой смеси используют с характеристиками, указанными в приме- 0 ре 4.

При температуре процесса 300 С и о давлении 100 кг/см конверсия СО составляет 353, селективность по ДМЭ г5

653, по метанолу 2,1Ф по СН4 1,53 и по СО 31, 44.

Пример 6.Катализатор и расходы газовой смеси, описанные в примере 4, используют при 300 С и дав- З0 лении 150 кг/см

06 6

Конверсия СО составляет 403 при, селективности по ДМЭ 663, по мета1олу 2,24, по СН4 1,83 по СОп 303.

Формула изобретения

1. Способ получения диметилового эфира конверсий смеси газов СО, Н0 и С00 при 280-400 С и давлении 100150 ат в присутствии окисного цинкхромсодержащего катализатора и окиси алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, последний ведут при мольном соотношении окиси углерода и водорода, равном 0,56-1,16, на цинкхроммедьалюминиевом катализаторе.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -. шийся тем, что используют катализатор, выполненный в виде чередующихся слоев цинкхроммедного катализатора и окиси алюминия при весовом со» отношении 1:1.

3. Способ по п.1, отличаюшийся тем, что используют катализатор, содержащий компоненты в виде механической смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Schmidt J. Oas Kohlenoxid.

Zeiрг1g, Academische verlagsgeseIieschaff. 1950, 189-220 (прототип).