RU2288209C1 - Method of producing methanol - Google Patents
Method of producing methanol Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288209C1 RU2288209C1 RU2005108449/15A RU2005108449A RU2288209C1 RU 2288209 C1 RU2288209 C1 RU 2288209C1 RU 2005108449/15 A RU2005108449/15 A RU 2005108449/15A RU 2005108449 A RU2005108449 A RU 2005108449A RU 2288209 C1 RU2288209 C1 RU 2288209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methanol
- sorbent
- mixture
- synthesis
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к процессу синтеза метанола из синтез-газа.The invention relates to a process for the synthesis of methanol from synthesis gas.
Синтез метанола путем гидрирования оксидов углерода СО и СО2 является обратимым экзотермическим процессом, который контролируется равновесием. Повышение температуры с целью увеличения скорости реакции приводит к сдвигу равновесия в сторону реагентов, т.е. уменьшает выход продуктов. Удаление продуктов реакции из реакционной смеси может привести к сдвигу равновесия в сторону получения метанола, что позволит проводить процесс при более высокой температуре и, следовательно, с более высокой скоростью.The synthesis of methanol by hydrogenation of carbon oxides CO and CO 2 is a reversible exothermic process that is controlled by equilibrium. An increase in temperature in order to increase the reaction rate leads to a shift in equilibrium towards the reactants, i.e. reduces the yield of products. Removal of reaction products from the reaction mixture can lead to a shift in equilibrium in the direction of methanol production, which will allow the process to be carried out at a higher temperature and, therefore, at a higher speed.
В настоящее время для этого предлагают использовать конденсацию продуктов, удаление их через мембраны и адсорбцию метанола различными адсорбентами или абсорбентами.Currently, for this they propose to use the condensation of products, their removal through membranes and methanol adsorption by various adsorbents or absorbents.
В Пат. СА 2031292, С 07 С 29/151, 02.06.91 метанол, образующийся при взаимодействии СО и/или CO2 с водородом, предлагается абсорбировать жидким органическим абсорбентом, содержащим от 3 до 16 томов углерода, а затем метанол извлекать из обогащенного им абсорбента. Массовая доля абсорбента к извлеченному метанолу составляет 10/1.In Pat. CA 2031292, С 07 С 29/151, 02/06/91 methanol formed by the interaction of CO and / or CO 2 with hydrogen is proposed to be absorbed by a liquid organic absorbent containing from 3 to 16 volumes of carbon, and then methanol can be extracted from the absorbent enriched with it. The mass fraction of absorbent to the recovered methanol is 10/1.
В Пат. US 4968722, С 07 С 27/06, 06.11.90 предлагается проводить абсорбцию метанола тетраэтиленгликольдиметиловым эфиром в абсорбере, вынесенном за пределы реактора.In Pat. US 4968722, С 07 С 27/06, 11/06/90, it is proposed to carry out the absorption of methanol with tetraethylene glycol dimethyl ether in an absorber that is removed from the reactor.
В Пат. US 5449696, С 07 С 27/06, 12.09.95 процесс синтеза метанола и его удаление из реакционной смеси путем адсорбции на твердых пористых адсорбентах, таких как оксид алюминия, силикагель, цеолиты, активированный уголь и др., проводят одновременно в одном реакционном объеме. Извлечение метанола проводят путем его десорбции с помощью двуокиси углерода или водорода.In Pat. US 5449696, С 07 С 27/06, 09/12/95, the methanol synthesis process and its removal from the reaction mixture by adsorption on solid porous adsorbents, such as alumina, silica gel, zeolites, activated carbon, etc., are carried out simultaneously in one reaction volume . Extraction of methanol is carried out by desorption using carbon dioxide or hydrogen.
Наиболее близким к предлагаемому способу использования сорбента для сдвига равновесия синтеза метанола из синтез-газа является способ [Пат. US 5523326, С 07 С 27/00, 04.06.96], в котором в качестве адсорбентов предлагается использовать пористые адсорбенты, такие как силикагель, активированный уголь, активированный оксид алюминия, цеолиты или их смеси, а процесс проводить в режиме короткоцикловой безнагревной адсорбции (PSA). Реакционная смесь, содержащая монооксид углерода и водород, проходит через механическую смесь адсорбента метанола и катализатора синтеза метанола при температуре 175-300°С и давлении 5-20 МПа, образующийся метанол адсорбируется на поверхности адсорбента, тем самым способствуя увеличению степени конверсии. Регенерация адсорбента осуществляется путем десорбции метанола вследствие понижения давления реакционной смеси до 0,1-5 МПа.Closest to the proposed method for using the sorbent to shift the equilibrium of methanol synthesis from synthesis gas is the method [Pat. US 5523326, С 07 С 27/00, 06/04/96], in which porous adsorbents such as silica gel, activated carbon, activated alumina, zeolites or mixtures thereof are proposed to be used as adsorbents, and the process is carried out in the mode of short-cycle adsorption-free ( PSA). The reaction mixture containing carbon monoxide and hydrogen passes through a mechanical mixture of a methanol adsorbent and a methanol synthesis catalyst at a temperature of 175-300 ° C and a pressure of 5-20 MPa, the resulting methanol is adsorbed on the surface of the adsorbent, thereby contributing to an increase in the degree of conversion. The adsorbent is regenerated by desorption of methanol due to a decrease in the pressure of the reaction mixture to 0.1-5 MPa.
Недостатком прототипа является низкая сорбционная емкость силикагеля и других адсорбентов по метанолу, что вызывает необходимость частого прерывания процесса синтеза метанола для регенерации адсорбента (время проведения стадии реакции/адсорбции составило 50-100 сек). Этот недостаток обусловлен тем, что метанол адсорбируется только на поверхности силикагеля или других пористых адсорбентов.The disadvantage of the prototype is the low sorption capacity of silica gel and other adsorbents for methanol, which necessitates frequent interruption of the methanol synthesis process for regeneration of the adsorbent (the reaction / adsorption stage was 50-100 sec). This disadvantage is due to the fact that methanol is adsorbed only on the surface of silica gel or other porous adsorbents.
Изобретение решает задачу увеличения эффективности процесса получения метанола за счет применения новых композитных сорбентов.The invention solves the problem of increasing the efficiency of the methanol production process through the use of new composite sorbents.
Задача решается способом получения метанола из синтез-газа, содержащего монооксид углерода и/или диоксид углерода и водород при давлении 1-20 МПа, температуре 175-300°С в присутствии катализатора на основе оксидов цинка и хрома, при этом осуществляют сдвиг равновесия в сторону продуктов реакции путем удаления образующихся паров метанола сорбентом, в качестве сорбентов паров метанола используют пористую матрицу, выбранную из ряда: силикагель, оксид алюминия, вермикулит, поры которой содержат галогенид или нитрат металлов из ряда: кальций, магний, литий, никель или кобальт в количестве не менее 15%.The problem is solved by a method of producing methanol from synthesis gas containing carbon monoxide and / or carbon dioxide and hydrogen at a pressure of 1-20 MPa, a temperature of 175-300 ° C in the presence of a catalyst based on zinc and chromium oxides, while shifting the equilibrium to the side of the reaction products by removing the methanol vapor generated by the sorbent, a porous matrix selected from the series: silica gel, alumina, vermiculite, the pores of which contain metal halide or metal nitrate from the series calcium, lithium, nickel or cobalt in an amount of not less than 15%.
Катализатор и сорбент используют в смеси при их соотношении от 1:10 до 10:1. Синтез-газ вначале подают в реактор, заполненный катализатором, затем реакционную смесь подают в адсорбер, загруженный сорбентом и повторяют указанные стадии не менее 2 раз.The catalyst and sorbent are used in a mixture at a ratio of 1:10 to 10: 1. The synthesis gas is first fed to a reactor filled with a catalyst, then the reaction mixture is fed to an adsorber loaded with a sorbent and the above steps are repeated at least 2 times.
Метанол десорбируют путем снижения давления газовой смеси. Композитный сорбент состоит из пористой матрицы и помещенного в ее поры активного вещества. В качестве пористой матрицы используют вещество с открытой системой пор, а в качестве активного компонента - вещество, способное поглощать пары метанола.Methanol is stripped by reducing the pressure of the gas mixture. A composite sorbent consists of a porous matrix and an active substance placed in its pores. A substance with an open pore system is used as a porous matrix, and a substance capable of absorbing methanol vapor is used as an active component.
Пористые матрицы могут иметь микропоры, мезопоры и макропоры и используются в виде сферических частиц диаметром 0.5-6 мм, либо цилиндрических частиц («черенков») диаметром 0.5-5 мм и длиной 3-15 мм, либо в виде частиц неправильной формы, либо в виде колец или блоков сотовой структуры, либо слоя, приготовленного с использованием связующего.Porous matrices can have micropores, mesopores and macropores and are used in the form of spherical particles with a diameter of 0.5-6 mm, or cylindrical particles ("cuttings") with a diameter of 0.5-5 mm and a length of 3-15 mm, or in the form of particles of irregular shape, or in the form of rings or blocks of a honeycomb structure, or a layer prepared using a binder.
Помещение активного вещества в пористую матрицу позволяет совместить достоинства жидкостных абсорбентов, такие как высокая сорбционная емкость и низкая температура десорбции, а также высокая селективность по отношению к метанолу, и твердых пористых адсорбентов, такие как высокая степень очистки газовых смесей от метанола, высокая скорость адсорбции/десорбции и высокая технологичность.Placing the active substance in a porous matrix allows combining the advantages of liquid absorbents, such as a high sorption capacity and low desorption temperature, as well as high selectivity with respect to methanol, and solid porous adsorbents, such as a high degree of purification of gas mixtures from methanol, high adsorption rate / desorption and high technology.
Реакцию синтеза метанола и адсорбцию метанола реакционной смеси проводят либо одновременно, либо последовательно.The methanol synthesis reaction and methanol adsorption of the reaction mixture are carried out either simultaneously or sequentially.
В первом случае реакционную смесь, содержащую оксид углерода (или диоксид углерода) и водород при давлении 1-10 МПа и температуре 175-300° подают в реактор/адсорбер, загруженный механической смесью катализатора синтеза метанола и описанного выше композитного сорбента паров метанола в соотношении от 1:10 до 10:1.In the first case, the reaction mixture containing carbon monoxide (or carbon dioxide) and hydrogen at a pressure of 1-10 MPa and a temperature of 175-300 ° is fed into the reactor / adsorber loaded with a mechanical mixture of a methanol synthesis catalyst and the methanol vapor composite sorbent described above in a ratio of 1:10 to 10: 1.
Во втором случае реакционную смесь последовательно подают вначале в реактор, загруженный катализатором синтеза метанола, затем в адсорбер, загруженный описанным выше композитным сорбентом паров метанола, в котором происходит сорбция метанола из смеси. Затем реакционная смесь, очищенная от метанола, опять поступает в реактор синтеза метанола и затем вновь в адсорбер. Циклы проведения стадий реакции и адсорбции повторяют не менее 2 раз. Десорбцию метанола с композитного сорбента проводят путем снижения давления газовой смеси.In the second case, the reaction mixture is sequentially fed first to the reactor loaded with the methanol synthesis catalyst, then to the adsorber loaded with the methanol vapor composite sorbent described above, in which methanol is sorbed from the mixture. Then the reaction mixture, purified from methanol, again enters the methanol synthesis reactor and then again into the adsorber. The cycles of the stages of the reaction and adsorption are repeated at least 2 times. The desorption of methanol from the composite sorbent is carried out by reducing the pressure of the gas mixture.
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Примеры 1-14 иллюстрируют различные составы предлагаемого сорбента в процессах удаления метанола из воздуха и смесей органических и неорганических газов.Examples 1-14 illustrate the various compositions of the proposed sorbent in the processes of removal of methanol from air and mixtures of organic and inorganic gases.
Пример 1. Активный оксид алюминия в виде черенков диаметром 2 мм и длиной 7 мм предварительно прогревают при температуре 200°С, затем охлаждают и помещают в его поры водный раствор хлорида лития и вновь прогревают при температуре 200°С. Содержание активного компонента в композитном сорбенте составляет 17.2 мас.%. Полученный композитный сорбент помещают в адсорбер объемом 1 л, нагревают адсорбер до температуры 30°С и затем подают на вход адсорбера предварительно осушенный воздух, насыщенный парами метанола в барботере до парциального давления 60 мбар. Относительное давление паров метанола составляет Р/Р0=0.3, где Р - парциальное давление паров метанола и Р0 - давление насыщенных паров метанола при температуре сорбции. Расход воздуха составляет 100 л/ч. Процесс адсорбции прекращают после достижения адсорбентом постоянного веса. Количество поглощенного метанола составляет 382 г. Сорбционная емкость, определяемая как количество поглощенного метанола к массе сухого сорбента, - 44%.Example 1. Active alumina in the form of cuttings with a diameter of 2 mm and a length of 7 mm is preheated at a temperature of 200 ° C, then cooled and an aqueous solution of lithium chloride is placed in its pores and again heated at a temperature of 200 ° C. The content of the active component in the composite sorbent is 17.2 wt.%. The resulting composite sorbent is placed in a 1 L adsorber, the adsorber is heated to a temperature of 30 ° C, and then pre-dried air saturated with methanol vapor in a bubbler is supplied to the inlet of the adsorber to a partial pressure of 60 mbar. The relative vapor pressure of methanol is P / P 0 = 0.3, where P is the partial vapor pressure of methanol and P 0 is the saturated vapor pressure of methanol at the sorption temperature. Air consumption is 100 l / h. The adsorption process is stopped after the adsorbent reaches a constant weight. The amount of methanol absorbed is 382 g. The sorption capacity, defined as the amount of methanol absorbed by the dry sorbent mass, is 44%.
Пример 2. Аналогичен примеру 1, но для приготовления композитного сорбента используют силикагель в виде сфер диаметром 2-4 мм, предварительно прогретый при температуре 150°С. В поры охлажденного силикагеля помещают раствор хлорида лития и прогревают при температуре 200°С. Содержание хлорида лития составляет 24 мас.%. Количество поглощенного адсорбентом метанола составляет 493 г. Сорбционная емкость сорбента - 64%.Example 2. Similar to example 1, but for the preparation of a composite sorbent using silica gel in the form of spheres with a diameter of 2-4 mm, preheated at a temperature of 150 ° C. A solution of lithium chloride is placed in the pores of the cooled silica gel and heated at a temperature of 200 ° C. The content of lithium chloride is 24 wt.%. The amount of methanol absorbed by the adsorbent is 493 g. The sorption capacity of the sorbent is 64%.
Пример 3. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор хлорида никеля. Содержание активного компонента составляет 44 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 417 г/г. Сорбционная емкость сорбента - 48%.Example 3. Similar to example 2, but a solution of nickel chloride is placed in the pores of silica gel. The content of the active component is 44 wt.%. The amount of methanol absorbed is 417 g / g. The sorption capacity of the sorbent is 48%.
Пример 4. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор нитрата кальция. Содержание активного компонента составляет 48 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 367 г/г. Сорбционная емкость сорбента - 34%.Example 4. Similar to example 2, but a solution of calcium nitrate is placed in the pores of silica gel. The content of the active component is 48 wt.%. The amount of methanol absorbed is 367 g / g. The sorption capacity of the sorbent is 34%.
Пример 5. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор хлорида магния. Содержание активного компонента составляет 31 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 309 г/г. Сорбционная емкость сорбента - 38%.Example 5. Similar to example 2, but a solution of magnesium chloride is placed in the pores of silica gel. The content of the active component is 31 wt.%. The amount of methanol absorbed is 309 g / g. The sorption capacity of the sorbent is 38%.
Пример 6. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор бромида никеля. Содержание активного компонента составляет 45 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 407 г/г. Сорбционная емкость сорбента - 41%.Example 6. Similar to example 2, but a solution of nickel bromide is placed in the pores of silica gel. The content of the active component is 45 wt.%. The amount of methanol absorbed is 407 g / g. The sorption capacity of the sorbent is 41%.
Пример 7. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор бромида лития. Содержание активного компонента составляет 35 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 363 г. Сорбционная емкость сорбента - 54%.Example 7. Similar to example 2, but a solution of lithium bromide is placed in the pores of silica gel. The content of the active component is 35 wt.%. The amount of methanol absorbed is 363 g. The sorption capacity of the sorbent is 54%.
Пример 8. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор нитрата магния. Содержание активного компонента составляет 39 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 298 г/г. Сорбционная емкость сорбента - 31%.Example 8. Similar to example 2, but a solution of magnesium nitrate is placed in the pores of silica gel. The content of the active component is 39 wt.%. The amount of methanol absorbed is 298 g / g. The sorption capacity of the sorbent is 31%.
Пример 9. Аналогичен примеру 2, но в поры силикагеля помещают раствор хлорида кобальта. Содержание активного компонента составляет 42 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 301 г/г. Сорбционная емкость сорбента - 33%.Example 9. Similar to example 2, but a solution of cobalt chloride is placed in the pores of the silica gel. The content of the active component is 42 wt.%. The amount of methanol absorbed is 301 g / g. The sorption capacity of the sorbent is 33%.
Пример 10. Аналогичен примеру 1, но в качестве пористой матрицы используют природную глину вермикулит, в поры которой помещают раствор хлорида магния. Содержание бромида кальция составляет 37 мас.%. Количество поглощенного метанола составляет 229 г. Сорбционная емкость сорбента - 44%.Example 10. Similar to example 1, but as a porous matrix using natural clay vermiculite, in the pores of which a solution of magnesium chloride is placed. The content of calcium bromide is 37 wt.%. The amount of methanol absorbed is 229 g. The sorption capacity of the sorbent is 44%.
Пример 11. Аналогичен примеру 2, но в барботер, наполненный метанолом, подают поток эквимолярной смеси метана, этана и пропана. Затем газовую смесь направляют в адсорбер. Количество поглощенного сорбентом метанола составляет 498 г. Сорбционная емкость составляет 65%.Example 11. Similar to example 2, but in a bubbler filled with methanol, a stream of an equimolar mixture of methane, ethane and propane is fed. Then the gas mixture is sent to the adsorber. The amount of methanol absorbed by the sorbent is 498 g. The sorption capacity is 65%.
Пример 12. Аналогичен примеру 2, но в барботер, наполненный метанолом, подают поток эквимолярной смеси оксида углерода, диоксида углерода и водорода. Затем газовую смесь направляют в адсорбер. Относительное давление метанола в смеси составляет 0,3.Example 12. Similar to example 2, but in a bubbler filled with methanol, a stream of an equimolar mixture of carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen is fed. Then the gas mixture is sent to the adsorber. The relative pressure of methanol in the mixture is 0.3.
Количество поглощенного адсорбентом метанола составляет 498 г. Сорбционная емкость - 65%.The amount of methanol absorbed by the adsorbent is 498 g. Sorption capacity is 65%.
Пример 13. Сравнительный. Аналогично примеру 1, но в адсорбер загружают силикагель марки КСМ. Количество поглощенного метанола составляет 148 г. Сорбционная емкость - 17%.Example 13. Comparative. Analogously to example 1, but in the adsorber loaded silica gel brand KSM. The amount of methanol absorbed is 148 g. The sorption capacity is 17%.
Пример 14. Сравнительный. Аналогично примеру 1, но в адсорбер загружают активированный уголь. Количество поглощенного метанола составляет 121 г. Сорбционная емкость - 19%.Example 14. Comparative. Analogously to example 1, but activated carbon is loaded into the adsorber. The amount of methanol absorbed is 121 g. Sorption capacity is 19%.
Примеры 15-22 иллюстрируют способ синтеза метанола из синтез-газа с использованием предлагаемого сорбента для сорбции паров образующегося метанола и сдвига равновесия реакции в сторону продуктов.Examples 15-22 illustrate a method for the synthesis of methanol from synthesis gas using the proposed sorbent to sorb the vapors of the resulting methanol and to shift the reaction equilibrium towards products.
Пример 15. В реактор/адсорбер объемом 1 л загружают смесь равных количеств катализатора синтеза метанола, например, цинкхромово-медного катализатора, содержащего ZnO, CrO3 и Cu, и композитного сорбента, содержащего 20% хлорида кальция в порах силикагеля, и подают смесь водорода и оксида углерода в соотношении 3:1 при температуре 200°С и давлении 2 МПа. Степень конверсии СО составляет 98%. Емкость композитного сорбента - 25%.Example 15. A mixture of equal amounts of a methanol synthesis catalyst, for example, a zinc-copper-copper catalyst containing ZnO, CrO 3 and Cu, and a composite sorbent containing 20% calcium chloride in the pores of silica gel was charged into a 1 L reactor / adsorber, and a mixture of hydrogen was fed and carbon monoxide in a ratio of 3: 1 at a temperature of 200 ° C and a pressure of 2 MPa. The degree of conversion of CO is 98%. The capacity of the composite sorbent is 25%.
Десорбцию метанола проводят при давлении 0,1 МПа и температуре 200°С.Methanol desorption is carried out at a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 200 ° C.
Пример 16. Сравнительный. Аналогичен примеру 15, но в реактор загружают смесь катализатора синтеза метанола и силикагеля. Степень конверсии СО - 89%. Емкость силикагеля по метанолу - 12%.Example 16. Comparative. Similar to example 15, but a mixture of a catalyst for the synthesis of methanol and silica gel was loaded into the reactor. The degree of conversion of CO - 89%. The methanol silica gel capacity is 12%.
Пример 17. Смесь водорода и оксида углерода в соотношении 2:1 подают в реактор объемом 1 л, заполненный катализатором синтеза метанола, например, цинкхромовым катализатором, содержащим ZnO и CrO3, при давлении 5 МПа и температуре 260°С. Степень конверсии СО составляет 46%. Затем реакционную смесь подают в адсорбер объемом 1 л, заполненный композитным сорбентом метанола, содержащим 15% бромида лития в порах оксида алюминия. Цикл синтеза метанола и адсорбции повторяют 3 раза. Степень конверсии оксида углерода после 3 циклов составляет 86%. Емкость композитного сорбента по метанолу - 38%. После проведения 3 циклов конверсии СО и адсорбции метанола адсорбер продувают реакционной смесью при давлении 0,1 МПа и температуре 260°С, газ после адсорбера подают в конденсатор, в котором была температура 20°С, где десорбированный метанол конденсировался. Степень десорбции метанола с адсорбента - 100%. Степень конденсации метанола в конденсаторе - 93%.Example 17. A mixture of hydrogen and carbon monoxide in a ratio of 2: 1 is fed into a 1 liter reactor filled with a methanol synthesis catalyst, for example, a zinc chromium catalyst containing ZnO and CrO 3 , at a pressure of 5 MPa and a temperature of 260 ° C. The degree of conversion of CO is 46%. Then the reaction mixture is fed into a 1 L adsorber filled with a methanol composite sorbent containing 15% lithium bromide in the pores of aluminum oxide. The cycle of methanol synthesis and adsorption is repeated 3 times. The conversion of carbon monoxide after 3 cycles is 86%. The capacity of the composite sorbent for methanol is 38%. After 3 cycles of CO conversion and methanol adsorption, the adsorber was purged with the reaction mixture at a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 260 ° C, the gas after the adsorber was fed to a condenser at a temperature of 20 ° C, where the desorbed methanol was condensed. The degree of desorption of methanol from the adsorbent is 100%. The condensation rate of methanol in the condenser is 93%.
Пример 18. Сравнительный. Аналогичен примеру 17, но в адсорбер загружают активированный уголь. Степень конверсии СО - 68%. Емкость угля по метанолу - 14%. Степень десорбции метанола с адсорбента - 100%, степень конденсации в конденсаторе - 82%.Example 18. Comparative. Similar to example 17, but activated carbon is loaded into the adsorber. The degree of conversion of CO is 68%. The methanol coal capacity is 14%. The degree of desorption of methanol from the adsorbent is 100%, the degree of condensation in the condenser is 82%.
Пример 19. В реактор/адсорбер объемом 1 л загружают смесь равных количеств катализатора синтеза метанола, например, цинкхромового катализатора, содержащего ZnO, CrO3 и композитного сорбента, содержащего 43% бромида никеля в порах вермикулита, и подают смесь водорода и диоксида углерода в соотношении 5:1 при температуре 300°С и давлении 10 МПа. Степень конверсии СО2 составляет 83%. Емкость композитного сорбента - 44%.Example 19. A mixture of equal amounts of a methanol synthesis catalyst, for example, a zinc chromium catalyst containing ZnO, CrO 3 and a composite sorbent containing 43% nickel bromide in the pores of vermiculite, is loaded into a 1 L reactor / adsorber and a mixture of hydrogen and carbon dioxide in the ratio 5: 1 at a temperature of 300 ° C and a pressure of 10 MPa. The degree of conversion of CO 2 is 83%. The capacity of the composite sorbent is 44%.
Десорбцию метанола проводят, пропуская через реактор/адсорбер водород при давлении 0,1 МПа и температуре 300°С. Газовую смесь, выходящую из реактора/адсорбера, подают в конденсатор при температуре 20°С и проводят конденсацию метанола.Methanol desorption is carried out by passing hydrogen through a reactor / adsorber at a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 300 ° C. The gas mixture leaving the reactor / adsorber is fed to the condenser at a temperature of 20 ° C and methanol is condensed.
Степень извлечения полученного метанола из газовой смеси - 91%.The degree of extraction of the obtained methanol from the gas mixture is 91%.
Пример 20. Сравнительный. Аналогичен примеру 19, но в адсорбер загружают цеолит. Степень конверсии CO2 составила 58%. Емкость цеолита по метанолу - 9%.Example 20. Comparative. Similar to example 19, but the zeolite is loaded into the adsorber. The conversion of CO 2 was 58%. The methanol zeolite capacity is 9%.
Степень извлечения метанола из газовой смеси составила 86%.The methanol recovery from the gas mixture was 86%.
Пример 21, В реактор/адсорбер объемом 1 л загружают смесь равных количеств катализатора синтеза метанола, например, цинкхромового катализатора, содержащего ZnO, CrO3 и композитного сорбента, содержащего 24% нитрата кальция в порах силикагеля, и подают реакционную смесь следующего состава: водород, оксид углерода и диоксид углерода в соотношении 12:3:1 при температуре 240°С и давлении 5 МПа. Степени конверсии CO2 и СО составляют 79 и 92% соответственно. Емкость композитного сорбента - 28%.Example 21, A mixture of equal amounts of a methanol synthesis catalyst, for example, a zinc chromium catalyst containing ZnO, CrO 3 and a composite sorbent containing 24% calcium nitrate in the pores of silica gel, is loaded into a 1 L reactor / adsorber, and a reaction mixture of the following composition is fed: hydrogen, carbon monoxide and carbon dioxide in a ratio of 12: 3: 1 at a temperature of 240 ° C and a pressure of 5 MPa. The degrees of conversion of CO 2 and CO are 79 and 92%, respectively. The capacity of the composite sorbent is 28%.
Десорбцию метанола проводят, пропуская через реактор/адсорбер водород при давлении 0,1 МПа и температуре 240°С. Газовую смесь, выходящую из реактора/адсорбера, подают в конденсатор при температуре 20°С и проводят конденсацию метанола.Methanol desorption is carried out by passing hydrogen through a reactor / adsorber at a pressure of 0.1 MPa and a temperature of 240 ° C. The gas mixture leaving the reactor / adsorber is fed to the condenser at a temperature of 20 ° C and methanol is condensed.
Степень извлечения полученного метанола из газовой смеси - 93%.The degree of extraction of the obtained methanol from the gas mixture is 93%.
Пример 22. Сравнительный. Аналогичен примеру 21, но в адсорбер загружают силикагель КСМ. Степени конверсии СО2 и СО - 53 и 76% соответственно Емкость силикагеля по метанолу - 11%.Example 22. Comparative. Similar to example 21, but KSM silica gel was charged into the adsorber. The degrees of conversion of CO 2 and CO are 53 and 76%, respectively. The methanol silica gel capacity is 11%.
Степень извлечения метанола из газовой смеси - 84%.The degree of extraction of methanol from the gas mixture is 84%.
Как следует из примеров, предлагаемые композитные сорбенты паров метанола обладают более высокой сорбционной емкостью к парам метанола (до 0.64 г/г), чем стандартные адсорбенты метанола. Приведенные примеры демонстрируют преимущества предлагаемых композитных сорбентов по сравнению с традиционными сорбентами и показывают возможность использования их в процессе получения метанола из синтез-газа для сдвига равновесия химической реакции в сторону продуктов реакции.As follows from the examples, the proposed composite sorbents for methanol vapors have a higher sorption capacity for methanol vapors (up to 0.64 g / g) than standard methanol adsorbents. The given examples demonstrate the advantages of the proposed composite sorbents in comparison with traditional sorbents and show the possibility of using them in the process of producing methanol from synthesis gas to shift the equilibrium of the chemical reaction towards reaction products.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005108449/15A RU2288209C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Method of producing methanol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005108449/15A RU2288209C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Method of producing methanol |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005108449A RU2005108449A (en) | 2006-09-10 |
| RU2288209C1 true RU2288209C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37112350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005108449/15A RU2288209C1 (en) | 2005-03-28 | 2005-03-28 | Method of producing methanol |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2288209C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109310968A (en) * | 2016-06-09 | 2019-02-05 | 西门子股份公司 | Reactors and methods for carrying out equilibrium-limited reactions |
-
2005
- 2005-03-28 RU RU2005108449/15A patent/RU2288209C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109310968A (en) * | 2016-06-09 | 2019-02-05 | 西门子股份公司 | Reactors and methods for carrying out equilibrium-limited reactions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005108449A (en) | 2006-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2967871B2 (en) | Carbon dioxide and water adsorption method and adsorbent | |
| Ma et al. | Carbon monoxide separation: past, present and future | |
| KR100970359B1 (en) | A method for purifying a gas stream contaminated with carbon dioxide and one or more hydrocarbons and / or nitrogen oxides by adsorption on agglomerated zeolite adsorbents. | |
| CA2186681C (en) | The use of base treated alumina in pressure swing adsorption | |
| Wang et al. | Methane separation and capture from nitrogen rich gases by selective adsorption in microporous materials: A review | |
| JP6633080B2 (en) | Adsorption material and usage | |
| CN102439123A (en) | Use of zeolitic microporous crystalline materials with RHO structure in natural gas processing | |
| JP2003246606A (en) | Syngas purifying method | |
| JP2014508035A (en) | Carbon pyrolysis product adsorbent used for CO2 recovery and method for producing and using the same | |
| JPH05168916A (en) | Oxygen and carbon dioxide selective composite drting agent, preparation thereof, and method for adsorptive separation of nitrogen from oxygen | |
| JP2002177773A (en) | Method of activating monolith adsorbent | |
| WO2010113173A2 (en) | A barium and potassium exchanged zeolite-x adsorbents for co2 removal from a gas mixture and preparation thereof | |
| Qasem et al. | Enhancing CO 2 adsorption capacity and cycling stability of Mg-MOF-74 | |
| JPH0549918A (en) | Carbon dioxide adsorbent | |
| KR100803771B1 (en) | Manufacturing process of molecular sieve adsorbent for selective adsorption of oxygen from air | |
| RU2288209C1 (en) | Method of producing methanol | |
| JP2024526546A (en) | Compositions, systems, and methods for sequestrating CO2 from combustion flue gases | |
| JP2001054733A (en) | Adsorption medium having selectivity improved in gas separation | |
| HRP20110442A2 (en) | Process for gas separation | |
| WO2010052736A1 (en) | A process for the preparation of molecular sieve adsorbent useful for the selective adsorption of oxygen from its gaseous mixture with argon | |
| Soujanya | CO2 adsorption by functionalized sorbents | |
| RU2288026C1 (en) | Method of removing methanol vapors from gas mixtures | |
| KR102583047B1 (en) | Methane-selective adsorbent and method for selective separation of methane using the same | |
| JP4438145B2 (en) | Carbon monoxide adsorption separation method | |
| US20220072468A1 (en) | Ethylene separations using a small pore zeolite with cdo framework |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120329 |