[发明专利]用于将合成气转化为氧化物的方法

说明书

本发明涉及用于在颗粒状催化剂存在下将包含碳氧化物和氢气 的原料转化为含氧的碳氢化合物的改进方法。

特别地，本发明涉及用于在颗粒状改性硫化钼基催化剂或改性甲 醇基催化剂和/或铑基催化剂存在下将包含碳氧化物(CO和CO₂)和 氢气的原料(例如合成煤气或合成气)转化为醇的改进方法。

US4122110涉及通过在催化剂存在下在20～250巴的压力和150 ℃～400℃的温度下使一氧化碳和氢气反应制备醇(特别是线性饱和 伯醇)的方法，其特征在于该催化剂包含至少4种主要组分：(a) 铜、(b)钴、(c)至少一种选自铬、铁、钒和锰的元素M、和(d) 至少一种碱金属。

US4831060涉及使用催化剂和非必要的助催化剂由一氧化碳和氢 气制备混合醇，其中该催化剂金属是钼、钨或铼，该助催化剂金属是 钴、镍或铁。

用费托促进剂(例如碱金属或碱土金属系列金属或少量钍)对该 催化剂进行促进，并通过硫化对其进一步处理。可以通过选择该催化 剂组分之间的亲密接触程度来选择该混合醇馏分的组成。

Journal of Catalysis 114，90-99(1988)公开了在CuO/ZnO/Al₂O₃上 由合成气制备乙醇的机理。通过在将C(13)甲醇添加到进料中时测定 产物乙醇中碳的同位素分布，在固定床微反应器中研究了在CuO/ZnO 甲醇催化剂上由CO和H₂制备乙醇。

本发明的目的在于提供用于在颗粒状催化剂存在下由包含碳氧 化物和氢气的原料转化为含氧的碳氢化合物的在选择性和催化剂活 性和使用寿命方面改进的方法。其中，颗粒状催化剂定义为负载或非 负载的非均相催化剂。

特别地，本发明涉及在颗粒状催化剂存在下由包含碳氧化物和氢 气的原料(例如合成煤气或合成气)转化为醇的在选择性和催化剂活 性和使用寿命方面改进的方法；由此所述颗粒催化剂可以包括以下中 的任意一种或多种：改性硫化钼基催化剂；改性甲醇基催化剂；和/ 或贵金属基催化剂，例如铑。

因此本发明提供了用于在颗粒状催化剂存在下将包含碳氧化物 和氢气的原料转化为含氧的碳氢化合物的方法，包括在转化反应器中 在颗粒状改性硫化钼基催化剂和/或改性甲醇基催化剂和/或例如铑的 贵金属基催化剂存在下使碳氧化物和氢气反应以生成包含含氧的碳 氢化合物的产物的步骤；其特征在于在该转化反应器中添加醛。

特别地，本发明提供了用于在颗粒状改性硫化钼基催化剂或改性 甲醇基催化剂和/或贵金属(例如铑)基催化剂存在下将包含碳氧化物 和氢气的原料(例如合成煤气或合成气)转化为醇的方法，包括在转 化反应器中在所述催化剂存在下使一氧化碳和氢气反应以生成醇的 步骤；其特征在于在该转化反应器中添加醛。

依照优选实施方式，本发明提供了用于将烃转化为醇的方法，包 括以下步骤：

1.在合成气反应器中将烃原料转化为碳氧化物和氢气的混合物，

2.将该碳氧化物和氢气的混合物从该合成气反应器中送入转化 反应器中，和

3.在所述转化反应器中，在颗粒状的改性硫化钼基催化剂和/或 改性甲醇基催化剂和/或贵金属(例如铑)基催化剂存在下使所述混合 物反应以生成醇，其特征在于在该转化反应器中添加醛。

为了本发明和后附权利要求的目的，“由碳氧化物和氢气的混合 物(例如合成气)制备含氧的碳氢化合物”是指该含氧的碳氢化合物 在离开该转化反应器中的总液体(在STP条件下)产物中的含量为至 少40wt％，优选至少70wt％，最优选至少90％。

依照本发明的优选实施方式，该含氧的碳氢化合物是醇，并且可 以生成作为副产物的其他有机含氧物，例如醛、羧酸、酯和醚。

依照本发明的另一实施方式，该醇主要包括甲醇、乙醇、丙醇和 丁醇(主要是正丁醇和异丁醇)；所述甲醇、乙醇、丙醇(主要是正 丙醇和少量的异丙醇)和丁醇在离开该转化反应器中的总液体(在STP 条件下)产物中的总含量为至少10wt％，更优选至少20wt％，最优 选至少40wt％。

依照本发明的另一优选实施方式，C5和C5+醇在由该转化反应器 得到的总醇中的含量小于10wt％，优选小于8wt％，最优选小于5wt ％。