[发明专利]将烃转化为醇的方法

说明书

本发明涉及将烃转化为醇的改良的方法，其中首先将所述烃转 化为合成气，接着在催化剂存在下将所述合成气转化为醇，所述方 法具有显著降低的碳氧化物排放水平。

具体而言，本发明涉及将烃转化为醇的改良的方法，其中首先 将所述烃转化为合成气，接着在改性的硫化钼基催化剂、或改性的 甲醇基催化剂和/或改性的费-托(Fischer-Tropsch)催化剂和/或装载于 载体上的铑催化剂的存在下，将所述合成气转化为醇，所述方法具 有显著降低的碳氧化物排放水平。

近年来，对醇(诸如甲醇、乙醇和更高级醇)的应用和需求的增加 日益提高了对涉及醇生产的方法的兴趣。可通过例如糖和/或纤维质 材料的发酵生产所述醇。

或者，可从合成气生产醇。合成气是指在合成气工厂中，从碳 源，诸如天然气、石油、生物质和含碳材料(包括煤、可回收塑料、 城市废弃物或任何有机材料)生产的氢气和碳氧化物的组合。因此， 醇和醇衍生物可以提供生产有价值的化学物质和燃料的非基于石油 的途径。

一般而言，醇(例如甲醇)的生产通过三个步骤发生：合成气制 备、甲醇合成和甲醇纯化。在合成气制备步骤中，可能应用附加的 阶段，通过该阶段处理原料，例如，在将原料转化为合成气之前将 其纯化以移除硫和其它可能的催化剂毒物。还可以在合成气制备之 后进行这一处理，例如，当使用煤或生物质时即可如此。

用于制备合成气的蒸汽重整可以在单一步骤中发生，其中在单 个管状蒸汽重整装置中完成所有的能量消耗重整反应。然而，该单 步骤重整装置导致产生了对于一般醇合成化学计量过量的氢气。例 如，甲烷的蒸汽重整一般产生氢气对一氧化碳比值为3∶1的合成气， 而甲醇的合成需要2∶1的比值。实际上，乙醇合成催化剂在1∶1的氢 气对一氧化碳比值下更好地操作。

因此，当应用甲烷作为原料时，必须有效地利用过量(相对于较 高级醇合成通常所需的摩尔比而言)的氢气，因此通常采用附加的分 离阶段，回收的氢气然后可被用作燃料或另一化学工艺的试剂，然 而，氢气的回收过程导致了该方法总耗费的明显增加。

或者，所述合成气制备可采用两步骤重整过程，其中将在管状 蒸汽重整装置中的第一重整步骤与氧燃烧的第二重整步骤结合，所 述第二重整产生了相对于一般醇合成所需化学计量不足的氢气的合 成气。应用这一组合，能够调节合成气组合物以得到甲醇合成的最 合适组合物。作为替代，自热重整得到低基本投资的简单工艺方 案，其中独立的、氧气燃烧重整装置产生氢气不足的合成气，随后 在下游移除二氧化碳以恢复期望的氢气对氧化碳比值。燃烧器设计 是氧气燃烧步骤的重要部分，因为这一阶段混合烃和氧气并且提供 用于烃转化的热量。