[发明专利]制备合成气的方法Ⅱ

说明书

本发明涉及一种制备合成气的方法。

PCT/EP2007/007798公开了一种从烃或氧化烃制备合成气的方法，并随后从作为进料的烃或氧化烃单独地或与天然气一起开始制备甲醇或其它产品。在进入重整器之前制备烃或氧化烃的操作应当通过水蒸气蒸发进行。在此公开内容中，据说水蒸气(H₂O)与碳之间的比率应当是按照摩尔计的至少2，优选至少2.5，最优选是3.2。

本发明涉及直接从经过传统提纯的烃或氧化烃制备合成气，优选从甘油制备。烃或氧化烃可以经由几种公知的路线获得，例如真空蒸馏或萃取，从例如来自植物油工业的粗甘油、动物脂肪、已用过的烹调油等开始。

如在现有技术中所述，水蒸气与碳之间的比率对于避免在管或管道中或在催化剂上形成碳是十分重要的。这里所选择的制备方法保持烃或氧化烃在蒸发期间被足够的水蒸气包围并且加热到进入重整器所需的温度。由于在例如甘油的常规提纯中不存在水蒸气，所以，技术人员将选择真空蒸馏，以此方式避免高温。

对于重整，需要10-20巴的压力，并且温度保持为约300-700℃。所以，通过真空蒸馏进行的提纯将不会是经济可行的技术方案，当必须加工大量时尤其如此。因为甘油在高于180℃的温度下快速地变差，所以在其暴露于高温期间的停留时间也将是非常重要的。

本发明的目的是提供一种代替现有技术的制备合成气的方法。此方法能容易实施，并且在蒸发路径需要较少设备方面是在经济上有吸引力的，因此将在投资中更加成本有效。惊奇的是，此目的可以通过一种制备合成气的方法实现，这包括以下步骤：

a)制备一种含有水蒸气和至少一种烃或氧化烃的气相混合物，这通过用喷嘴将至少一种烃或氧化烃雾化进行，使得至少一种烃或氧化烃作为具有小于500微米液滴尺寸的液滴存在，并且完成蒸发的时间不超过0.5秒，所述至少一种烃或氧化烃具有在-50℃至370℃温度范围内的大气沸点，所述气相中的H₂O/C摩尔比是至少2，和

b)将气相混合物在重整器中催化转化成合成气。

优选，一种或多种氧化烃用做进料，甚至更优选氧化烃是甘油。

对于本发明方法，甘油可以是纯甘油或含有一些水和/或具有浅黄色/浅褐色的甘油作为进料。

气相混合物中的H₂O/C摩尔比优选是2.5-4。

优选，气相混合物与天然气在其被催化转化成合成气之前混合。

液滴是通过用喷嘴将至少一种烃或氧化烃雾化而产生的，并且具有小于500微米的尺寸，优选小于200微米，最优选小于100微米。

优选，液滴是用雾化喷嘴产生的，这在水蒸气的辅助下进行。

甚至更优选，在喷嘴中的水蒸气与碳之间的比率是至少2.0，最优选将所有水蒸气经由喷嘴加入。

在本发明方法中，烃或氧化烃，例如甘油，是通过经由水蒸气支持的喷嘴的雾化组合来蒸发。将冷的或经过温和预热到低于180℃的烃或氧化烃，例如甘油，加入具有水蒸气室的喷嘴中，然后加入加热设备中。惊奇地发现，液滴尺寸不能超过500微米，优选不超过200微米，最优选不超过100微米，并且完成蒸发的时间应当不超过0.5秒，优选应当不超过0.3秒。如果选择液滴尺寸小于500微米和如果选择蒸发时间不超过0.5秒，则惊奇地发现烃或氧化烃(例如甘油)不会降解，且没有出现碳的形成。

但是，如果液滴尺寸超过500微米和如果蒸发时间超过0.5秒，则发现烃或氧化烃例如甘油发生降解，并且形成碳。

所有水蒸气与碳之间的比率将保持与现有技术中相同，例如PCT/EP2007/007798所述。所有水蒸气优选加入到所述雾化喷嘴中。如果尽管天然气与甘油一起加入重整器中，则水蒸气可以被分成两个料流，但是在喷嘴中的水蒸气与碳之间的比率应当是按摩尔计的至少2.0。在这些情况下，任何比率的甲烷和甘油可以加入重整器中。甘油也可以单独地加入。

所有其它条件、催化剂和设备与现有技术PCT/EP2007/007798所述相同，将其内容引入本文供参考。合成气主要是用于生产甲醇，但也适用于生产二甲醚(DME)、烯烃、烷烃、燃料产品等。