專利名稱:一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于乙醇的制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的 方法。
背景技術(shù):
乙醇是目前世界上生產(chǎn)歷史最悠久、產(chǎn)量最大的發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品。乙醇生產(chǎn)實現(xiàn) 工業(yè)化始于19世紀末,至今已經(jīng)有百余年歷史。它廣泛應(yīng)用于食品、化工、醫(yī)藥、染料、國防 等行業(yè),又是十分重要的清潔能源,乙醇作為清潔能源不僅可替代四乙基鉛作汽油的防爆 劑,還可制造乙醇汽油作汽車燃料,大大減少汽油燃燒時對環(huán)境的污染。乙醇的生產(chǎn)方法分為以植物系物質(zhì)為原料的發(fā)酵法和以石油系物質(zhì)為原料的化 學(xué)合成法。發(fā)酵法乙醇生產(chǎn)是當(dāng)今生物工業(yè)中基礎(chǔ)最大的產(chǎn)業(yè),主要利用玉米、稻谷、高粱、 小麥、薯類等淀粉質(zhì)原料、糖蜜等糖質(zhì)原料和玉米芯等纖維質(zhì)原料,在微生物的作用下經(jīng)發(fā) 酵、蒸餾而制取乙醇?;瘜W(xué)合成法乙醇生產(chǎn)是以石油裂解所得的乙烯為原料,經(jīng)化學(xué)合成反 應(yīng)而生成乙醇。生產(chǎn)方法可分為間接水合法和直接水合法兩種,間接水合法(又稱硫酸水 合法)是硫酸與乙烯經(jīng)加成作用生成硫酸氫乙酯,硫酸氫乙酯再進行水解,生成乙醇和硫 酸;直接水合法是乙烯與水蒸氣在催化劑存在下,經(jīng)高溫、高壓作用,直接發(fā)生加成反應(yīng)生 成乙醇。目前工業(yè)上普遍采用乙烯直接水合法。由于化學(xué)合成法生產(chǎn)乙醇所用生產(chǎn)設(shè)備要求具有較高的耐酸、耐壓性能,生產(chǎn)條 件和成本均較高,而且我國的能源現(xiàn)狀是富煤、缺氣、少油,原油資源相對短缺,而化學(xué)合成 法所用原料乙烯來源于非可再生的石油資源,客觀上也限制了化學(xué)法合成乙醇在我國的推 廣和發(fā)展,所以我國一般不用此方法生產(chǎn)乙醇。在工業(yè)生產(chǎn)上,目前我國主要采用發(fā)酵法來 生產(chǎn)乙醇,即基本上都是采用淀粉質(zhì)原料、糖質(zhì)原料或纖維質(zhì)原料經(jīng)發(fā)酵工藝來生產(chǎn)乙醇。 據(jù)統(tǒng)計,我國約有95%以上的工廠是采用發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇。隨著食用和工業(yè)乙醇,特別是燃 料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和需求量的上升,原料短缺問題也日益突出,致使國內(nèi)糧食供應(yīng)日漸趨 緊,導(dǎo)致糧食短缺物價急漲,影響了國家經(jīng)濟穩(wěn)定和社會安定和諧?,F(xiàn)有技術(shù)中公開了由一氧化碳和氫氣直接合成乙醇的工藝,但該反應(yīng)所用催化劑 一般為擔(dān)載銠催化劑,國內(nèi)外眾多學(xué)者及科研機構(gòu)對此進行了長期研究,也取得了一定進 展,但是最終沒有實現(xiàn)工業(yè)化,原因是銠催化劑在合成乙醇的工藝中活性比較低,催化劑用 量多且價格高,所得產(chǎn)物為乙醇、乙酸和乙醛等C2含氧混合物,乙醇的選擇性低等。我國擁有豐富的煤炭資源,以煤為原料制合成氣的工藝已經(jīng)成熟,可確保豐富的 合成氣CO與H2來源,采用以CO與H2為原料合成乙醇的工藝對合理利用煤炭資源,開發(fā)潔 凈能源以及減少環(huán)境污染都具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,提供一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,該方法具有突出的技術(shù)創(chuàng)新性、流程簡單、原料來源廣泛且價格低廉,反應(yīng)條件溫和, 可大幅降低固定設(shè)備的投資成本,非常有利于工業(yè)化生產(chǎn),同時制得的乙醇的品質(zhì)及收率 均很高。技術(shù)方案
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,制備步驟如下(1)煤氣化爐出來的 合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附及催化脫氫系列工序分離出一氧化碳和氫氣, 首先由一氧化碳與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)經(jīng)羰基化法合成醋酸,反應(yīng)溫度為175 20(TC,反 應(yīng)壓力為1. 5^3. 5 MPa,羰基化過程中使用碘化銠作為催化劑;(2)所得醋酸經(jīng)脫水精 制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與低碳醇酯化生成相應(yīng)醋酸酯,反應(yīng)溫度為 6(Tll(TC,反應(yīng)壓力為常壓下,酯化過程中使用酯化催化劑;(3)將制得的醋酸酯經(jīng)脫水 精制后送至固定床反應(yīng)器,然后再經(jīng)催化加氫生成乙醇及酯對應(yīng)的醇,醋酸酯的重量空速 為0. 25 3 h—1、反應(yīng)溫度為150 300 V、反應(yīng)壓力為0. 5 2 MPa、氫/酯摩爾比為20 150條 件,催化加氫過程中使用銅系催化劑。
上述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其中,所述一氧化碳的純度 彡98. 5%、所述氫氣的純度彡99%。上述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其中,所述酯化催化劑為硫酸 或十二烷基苯磺酸液體酸催化劑中的一種,或分子篩、硅鎢酸、磷鉬酸固體酸催化劑中的一 種,或硫酸改性的二氧化鋯、硫酸改性的二氧化鈦改性氧化物催化劑中的一種。上述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其中,所述醋酸酯為醋酸烷酯, 其烷基碳數(shù)為1-20。
上述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其中,所述銅系催化劑由活性組分、 助劑和載體組成,所述活性組分為銅或銅的氧化物或兩者的混合物,所述助劑為鋅、錳、鉻、 鈣、鋇、鐵、鎳、鎂這幾種金屬的氧化物中的一種或一種以上,載體為硅溶膠或氧化鋁。上述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其中,所述銅系催化劑的組 成以催化劑的質(zhì)量為基準,活性組分的質(zhì)量百分含量為309Γ70%,助劑的質(zhì)量百分含量為 10% 30%,載體的質(zhì)量百分含量5% 60%。上述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其中,所述催化加氫反應(yīng)中醋 酸酯的轉(zhuǎn)化率彡90%,乙醇的選擇性彡98% ;
上述銅系催化劑的制備方法如下(a)將活性組分銅的鹽溶液、助劑的鹽溶液和載體 或載體前驅(qū)配成混合溶液1 ; (b)將沉淀劑配置成溶液2,加熱至60 100°C待用,所述沉淀 劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸鉀、氨水或尿素;(c)邊攪拌溶液2邊將溶液1加入 溶液2中,控制溫度在55 100°C,反應(yīng)終點pH值為7 8,得到的料漿即為活性母體;(d) 活性母體經(jīng)鼓泡、洗滌、過濾以及60 120°C下干燥2 24小時;(e)將干燥后的活性母體 進行研磨、350 500°C下焙燒2 5小時、成型,最終制得目標催化劑。一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的反應(yīng)方程式為(見方程式1、2、3)
反應(yīng)除生成乙醇和酯對應(yīng)的低碳醇外,還生成乙酸乙酯等幾種副產(chǎn)物,反應(yīng)中生成的 低碳醇可返回醋酸酯合成工段循環(huán)使用,乙酸乙酯可返回加氫系統(tǒng)繼續(xù)反應(yīng)生成乙醇。有益效果采用CO與甲醇先經(jīng)羰基化法合成醋酸,醋酸再與不同低碳醇酯化生成對應(yīng)醋酸酯,最 后醋酸酯催化加氫間接生成乙醇及其酯對應(yīng)醇的工藝未見文獻及專利報道。本發(fā)明立足于 我國煤炭資源儲量豐富的優(yōu)勢及特點,探索出了一條以CO與H2為基本原料,經(jīng)醋酸酯間接 合成乙醇的全新路線和工藝流程,與我國目前乙醇生產(chǎn)所采用的其他工藝相比,本發(fā)明具 有以下特點
(1)本發(fā)明以CO與H2為基本原料經(jīng)醋酸酯催化加氫間接合成乙醇的工藝流程,開辟了 乙醇制備的新途徑,開創(chuàng)了乙醇生產(chǎn)新的原料來源。由于我國擁有豐富的煤炭資源,以煤為 原料制合成氣的工藝已經(jīng)成熟,可確保豐富的合成氣CO和H2來源,采用以CO與H2為原料 合成乙醇的工藝對合理利用煤炭資源,開發(fā)潔凈能源以及減少環(huán)境污染都具有十分重要的 意義。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)酵法和化學(xué)合成法,該工藝的推廣和應(yīng)用可緩解我國糧食供 應(yīng)日益趨緊的矛盾,也可減少對石油資源的依賴性,將對我國糧食和能源安全產(chǎn)生重要和 積極的影響;同時也為目前已處于產(chǎn)能嚴重過剩、市場持續(xù)低迷困境的甲醇及醋酸行業(yè)找 到一條極具發(fā)展前景的全新出路,因而具有重要的科學(xué)意義、突出的技術(shù)創(chuàng)新性和顯著的 社會經(jīng)濟效益。(2)本發(fā)明所需原料來源廣泛,且均為工業(yè)級產(chǎn)品,價格低廉,可大大降低生產(chǎn)成 本;
(3)本發(fā)明的工藝流程簡單,反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)溫度為15(T300°C、反應(yīng)壓力為 0. 5 2MPa,可大幅降低固定設(shè)備的投資成本,對工業(yè)化生產(chǎn)非常有利,醋酸酯的轉(zhuǎn)化率 彡90%,乙醇的選擇性彡98% ;
(4)本發(fā)明最終所得反應(yīng)產(chǎn)物中重組分含量少,目標產(chǎn)物易于分離,產(chǎn)物純度達到99%。
圖1是本發(fā)明一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的工藝流程示意圖。
具體實施例方式如圖1。實施例1
煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附、催化脫氫系列工序得到 純度> 98. 5%的一氧化碳氣體、純度> 99%的氫氣,純度均為體積百分比計算,所得一氧化 碳氣體與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)以碘化銠為催化劑,在溫度為195°C、壓力為3. OMPa條件下 低壓羰基化合成醋酸;所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與甲 醇在硫酸催化作用下于60 °C常壓條件下酯化生成醋酸甲酯,經(jīng)脫水精制后醋酸甲酯純度 大于99% (以質(zhì)量百分比計算),作為后續(xù)催化加氫原料;
制備銅系催化劑將 220gCu (NO3)2 ·3Η20、36· 6g Zn(NO3)2 ·6Η20和 36. 8g Al (NO3)3 ·9Η20 置于燒杯中,加1500g蒸餾水使其完全溶解;將86g尿素倒入三口燒瓶中,加2000g蒸餾水, 攪拌使之完全溶解,并加熱至75°C待用;邊攪拌尿素溶液邊將配制的混合金屬鹽溶液加入 其中,并攪拌升溫至90°C,回流反應(yīng)控制終點pH值為8. 0,反應(yīng)結(jié)束后再鼓泡2小時,催化 劑經(jīng)洗滌、過濾后在10(TC干燥14個小時,然后進行研磨,在50(TC下焙燒3小時,再經(jīng)壓片 形成3X5mm的顆粒。上述制備的催化劑比表面積152m2/g,孔容為0. 6cm7g,平均孔半徑為 15nm。
稱取IOOg銅系催化劑,將銅系催化劑置于固定床反應(yīng)器恒溫區(qū)位置,在純氫氛圍 下以10°C /h逐步升溫至220°C,并在220°C還原4h,氫氣空速SOOOh—1左右,將醋酸甲酯溶 液通過計量泵與氫氣混合后進入固定床反應(yīng)器,其中醋酸甲酯空速為1. 1 h—1,氫/酯摩爾 比為50,反應(yīng)工藝條件及結(jié)果見表1 ;
實施例2
煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附、催化脫氫系列工序得到 純度> 98. 5% 一氧化碳氣體、純度> 99%的氫氣,純度均為體積百分比計算,所得一氧化碳 氣體與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)以碘化銠為催化劑,在溫度為185°C、壓力為2. OMPa條件下低 壓羰基化合成醋酸;所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與乙醇 在十二烷基苯磺酸催化作用下于70°C常壓條件下酯化生成醋酸乙酯,經(jīng)脫水精制后醋酸乙 酯純度大于99% (以質(zhì)量百分比計算),作為后續(xù)催化加氫原料;
制備銅系催化劑將 220gCu (NO3) 2 ·3Η20、36. 6gZn (NO3) 2 · 6H20、31. 8gMg (NO3) 2 · 6Η20 和 36. 8g Al (NO3)3 · 9H20置于燒杯中,加1500g蒸餾水使其完全溶解;將143. 3gKHC03倒入三 口燒瓶中,加2000g蒸餾水,攪拌使之完全溶解,并加熱至80°C待用;邊攪拌KHCO3溶液邊將 配制的混合金屬鹽溶液加入其中,并攪拌升溫至90°C,回流反應(yīng)控制終點pH值為8. 0,反應(yīng) 結(jié)束再鼓泡2小時,催化劑經(jīng)洗滌、過濾后在90°C干燥11個小時,然后進行研磨,在500°C 下焙燒2小時,再經(jīng)壓片形成3X5mm的顆粒。上述制備的催化劑比表面積為160 m2/g,孔 容為0. 6 cm7g,平均孔半徑為12nm。稱取IOOg銅系催化劑,將銅系催化劑置于固定床反應(yīng)器恒溫區(qū)位置,在純氫氛圍 下以10°C /h逐步升溫至200°C,并在200°C還原4h,氫氣空速^OOtT1左右,將醋酸乙酯溶 液通過計量泵與氫氣混合后進入固定床反應(yīng)器,其中醋酸乙酯空速為0. 8 h—1,氫/酯摩爾 比為80,反應(yīng)工藝條件及結(jié)果見表1 ;
實施例3
煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附、催化脫氫系列工序得到 純度> 98. 5%的一氧化碳氣體、純度> 99%的氫氣,純度均為體積百分比計算,所得一氧化 碳氣體與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)以碘化銠為催化劑,在溫度為200°C、壓力為3. 3MPa條件下 低壓羰基化合成醋酸;所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與正 丙醇在分子篩催化作用下于85°C常壓條件下酯化生成醋酸正丙酯,經(jīng)脫水精制后醋酸正丙 酯純度大于99% (以質(zhì)量百分比計算),作為后續(xù)催化加氫原料;
制備銅系催化劑將 190. 2gCu (NO3)2 · 3Η20,94· 7gCr (NO3) 3 · 9Η20,8· 6gCa (NO3)2 · 4H20 和35. 3g固含量為25%的硅溶膠置于燒杯中,加2000g蒸餾水使其完全溶解;將299gK2C(UgJ 入三口燒瓶中,加2000g蒸餾水,攪拌使之完全溶解,并加熱至70°C待用;邊攪拌K2CO3溶液 邊將配制的混合金屬鹽溶液加入其中,并攪拌升溫至93°C,回流反應(yīng)控制終點pH值為7. 6, 反應(yīng)結(jié)束后再鼓泡2小時,催化劑經(jīng)洗滌、過濾后在95°C干燥10個小時,然后進行研磨,在 450°C下焙燒3小時,再經(jīng)壓片形成3X5mm的顆粒。上述制備的催化劑比表面積為213m2/ g,孔容為1. 3cm7g,平均孔半徑為16nm。稱取IOOg銅系催化劑,將銅系催化劑置于固定床反應(yīng)器恒溫區(qū)位置,在純氫氛圍 下以10°C /h逐步升溫至240°C,并在240°C還原4h,氫氣空速δΟΟΟΙΓ1左右,將醋酸正丙酯 溶液通過計量泵與氫氣混合后進入固定床反應(yīng)器,其中醋酸正丙酯空速為0. 7 h—1,氫/酯
6摩爾比為100,反應(yīng)工藝條件及結(jié)果見表1 ; 實施例4
煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附、催化脫氫系列工序得到 純度> 98. 5%的一氧化碳氣體、純度> 99%的氫氣,純度均為體積百分比計算,所得一氧化 碳氣體與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)以碘化銠為催化劑,在溫度為195°C、壓力為3. OMPa條件下 低壓羰基化合成醋酸;所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與異 丙醇在磷鉬酸催化作用下于75°C常壓條件下酯化生成醋酸異丙酯,經(jīng)脫水精制后醋酸異丙 酯純度大于99% (以質(zhì)量百分比計算),作為后續(xù)催化加氫原料; 銅系催化劑的制備方法同實施例1 ;
稱取IOOg銅系催化劑,將銅系催化劑置于固定床反應(yīng)器恒溫區(qū)位置,在純氫氛圍下以 IO0C /h逐步升溫至240°C,并在240°C還原4h,氫氣空速δΟΟΟΙΓ1左右,將醋酸異丙酯溶液 通過計量泵與氫氣混合后進入固定床反應(yīng)器,其中醋酸異丙酯空速為0. 7 h—1,氫/酯摩爾 比為110,反應(yīng)工藝條件及結(jié)果見表1 ; 實施例5
煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附、催化脫氫系列工序得到 純度> 98. 5%的一氧化碳氣體、純度> 99%的氫氣,純度均為體積百分比計算,所得一氧化 碳氣體與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)以碘化銠為催化劑,在溫度為180°C、壓力為2. OMPa條件下 低壓羰基化合成醋酸;所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與正 丁醇在硅鎢酸催化作用下于110°C常壓條件下酯化生成醋酸正丁酯,經(jīng)脫水精制后醋酸正 丁酯純度大于99% (以質(zhì)量百分比計算),作為后續(xù)催化加氫原料; 銅系催化劑的制備方法同實施例2 ;
稱取IOOg銅系催化劑,將銅系催化劑置于固定床反應(yīng)器恒溫區(qū)位置,在純氫氛圍下以 IO0C /h逐步升溫至230°C,并在230°C還原4h,氫氣空速SOOOh—1左右,將醋酸正丁酯溶液 通過計量泵與氫氣混合后進入固定床反應(yīng)器,其中醋酸正丁酯空速為0. 51Γ1,氫/酯摩爾比 為130,反應(yīng)工藝條件及結(jié)果見表1 ; 實施例6
煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附、催化脫氫系列工序得到 純度> 98. 5%的一氧化碳氣體、純度> 99%的氫氣,純度均為體積百分比計算,所得一氧化 碳氣體與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)以碘化銠為催化劑,在溫度為200°C、壓力為3. OMPa條件下 低壓羰基化合成醋酸;所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與正 戊醇在硫酸改性的二氧化鋯催化作用下于60°C常壓條件下酯化生成醋酸正戊酯,經(jīng)脫水精 制后醋酸正戊酯純度大于99% (以質(zhì)量百分比計算),作為后續(xù)催化加氫原料; 銅系催化劑的制備方法同實施例3 ;
稱取IOOg銅系催化劑,將銅系催化劑置于固定床反應(yīng)器恒溫區(qū)位置, 在純氫氛圍下以10 °C /h逐步升溫至250 °C,并在250 °C還原4h,氫氣空速 SOOOh-1左右,將醋酸正戊酯溶液通過計量泵與氫氣混合后進入固定床反應(yīng) 器,其中醋酸正戊酯空速為0. 4 1Γ1,氫/酯摩爾比為150,反應(yīng)工藝條件及 結(jié)果見表1;
權(quán)利要求
一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,制備步驟如下(1)煤氣化爐出來的合成氣經(jīng)除塵、濕法脫硫、精脫硫、變壓吸附及催化脫氫系列工序分離出一氧化碳和氫氣,首先由一氧化碳與甲醇在高壓反應(yīng)釜內(nèi)經(jīng)羰基化法合成醋酸,反應(yīng)溫度為175~200℃,反應(yīng)壓力為1.5~3.5 MPa, 羰基化過程中使用碘化銠作為催化劑;(2)所得醋酸經(jīng)脫水精制后送至反應(yīng)精餾塔,在反應(yīng)精餾塔中醋酸與低碳醇酯化生成相應(yīng)醋酸酯,反應(yīng)溫度為60~110℃,反應(yīng)壓力為常壓下, 酯化過程中使用酯化催化劑;(3)將制得的醋酸酯經(jīng)脫水精制后送至固定床反應(yīng)器,然后再經(jīng)催化加氫生成乙醇及酯對應(yīng)的醇,醋酸酯的重量空速為0.25~3 h 1、反應(yīng)溫度為150~300 ℃、反應(yīng)壓力為0.5~2 MPa、氫/酯摩爾比為20~150,催化加氫過程中使用銅系催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,所述 一氧化碳的純度彡98. 5%、所述氫氣的純度彡99%。
3.如權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,所述 酯化催化劑為硫酸或十二烷基苯磺酸液體酸催化劑中的一種,或分子篩、硅鎢酸、磷鉬酸固 體酸催化劑中的一種,或硫酸改性的二氧化鋯、硫酸改性的二氧化鈦改性氧化物催化劑中 的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,所述 醋酸酯為醋酸烷酯,其烷基碳數(shù)為1-20。
5.如權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,所述 銅系催化劑由活性組分、助劑和載體組成,所述活性組分為銅或銅的氧化物或兩者的混合 物,所述助劑為鋅、錳、鉻、鈣、鋇、鐵、鎳、鎂這幾種金屬的氧化物中的一種或一種以上,載體 為硅溶膠或氧化鋁。
6.如權(quán)利要求5所述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,所述 銅系催化劑的組成以催化劑的質(zhì)量為基準,活性組分的質(zhì)量百分含量為309Γ70%,助劑的質(zhì) 量百分含量為10°/Γ30%,載體的質(zhì)量百分含量5%飛0%。
7.如權(quán)利要求1所述的一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,其特征在于,所述 催化加氫反應(yīng)中醋酸酯的轉(zhuǎn)化率> 90%,乙醇的選擇性> 98%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種一氧化碳與氫氣間接合成乙醇的方法,即采用CO與甲醇先經(jīng)羰基化法合成醋酸,醋酸再與不同低碳醇酯化生成對應(yīng)醋酸酯,最后醋酸酯催化加氫間接生成乙醇及其酯對應(yīng)醇。本發(fā)明以CO與H2為基本原料經(jīng)醋酸酯催化加氫間接合成乙醇的工藝流程,開辟了乙醇制備的新途徑,開創(chuàng)了乙醇生產(chǎn)新的原料來源,適應(yīng)我國煤炭資源豐富的現(xiàn)狀。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)酵法和化學(xué)合成法,該工藝的推廣和應(yīng)用可緩解我國糧食供應(yīng)日益趨緊的矛盾,也可減少對石油資源的依賴性,將對我國糧食和能源安全產(chǎn)生重要和積極的影響。采用以CO與H2為原料合成乙醇的工藝對合理利用煤炭資源,開發(fā)潔凈能源以及減少環(huán)境污染都具有十分重要的意義。
文檔編號C07C31/08GK101941887SQ20101029909
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者吳曉金, 吳維果, 梁鵬, 湯濤, 潘學(xué)平 申請人:江蘇丹化煤制化學(xué)品工程技術(shù)有限公司