[发明专利]由合成气生产含氮或磷化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及由合成气生产烃类的方法，尤其是其中含氮或磷化合物如直链腈类、酰胺类、甲酰胺类和直链含磷化合物的产量在相关碳氧化物的反应中得到提高的方法。

背景技术

Fischer-Tropsch一氧化碳氢化反应是催化过程，其中一氧化碳和氢气混合物，一般称为“合成气体”或“合成气”，转化为液态烃类，主要为具有不同链长度的直链烃类(烯烃类和环烷烃类)。也可形成少量的氧化产物(oxygenates)，主要为醇类、醛类和酸类。所述产物可用于生产运输用燃料如柴油、汽油以及蜡。可选地或除此之外，可由产物中提取有价值的化学品如烯烃类和氧化产物。

合成气可包括二氧化碳代替一氧化碳，以及水代替氢气，并可选的包括这些反应物的结合。

20世纪60和70年代的文献表明，在Fischer-Tropsch合成或其它涉及合成气的反应中，同时向合成气中注入氨和其它含氮化合物，可形成直链伯胺。这可能是由于使用了铁基催化剂的结果，当时已知铁可以催化氨形成。因此H.，Abdulahad l.，Ralek M.Erdol Kohle 28(1975)385中表明，向Fischer-Tropsch合成气中加入氨或胺可形成更高级的烷基取代的胺。

DE904891公开了在Fischer-Tropsch合成气(CO∶H2＝1∶1)中添加氨(1.3Vol.％)，在铜或碱助熔铁催化剂存在下，在液态产物中生成18wt.％的含氮化合物，主要以胺的形式。

US2821537公开了Fischer-Tropsch合成过程中，在钾助沉淀铁催化剂存在下添加氨或甲胺。在30bar和190到210℃温度下，添加2Vol.％的氨生成10-20wt.％的含氮化合物，其中直链伯胺组成了这些中的大部分。

US3726926公开了在Fischer-Tropsch合成中，在VIII族金属存在下，辅之以少量的III族、IA和IIA族金属，在160-220℃，50-200bar条件下，向H₂和CO中添加氨，形成了选择性为20到40wt％的链长度为3-22的直链烷基胺。一般组合物的进料比NH₃∶CO∶H₂为0.03-0.5∶0.8-1.2∶1-3。

US4272452公开了极短链腈-乙腈(CH₃CN)的制备方法，其由CO、H₂和氨在高温(350-600℃)在过渡金属如钼及铁存在下制备。这些不是Fischer-Tropsch反应条件。

H.，和Ralek M 1984，“TheSynthesis”in R.B.Anderson(ed)，The Fischer-Tropsch Synthesis，Academic Press，PP.287-288公开了由CO、H₂O和氨进料制备脂族伯胺(C₁-C₂₀)直至达到总产物的25wt.％。它还进一步报告了氨的较高局部压力导致了胺类更短烃链的产生。一般使用的催化剂是含0.2wt.％Cu和0.6wt.％K的沉淀铁本体催化剂(precipitated iron bulkcatalyst)。一般的反应条件为11bar和219-235℃。该文献中没有报道腈类或胺类的形成，使用淤浆反应器相对于固定床反应器是不利的。

近来，钴基催化剂已成为铁基催化剂的替代物，广泛应用于Fischer-Tropsch反应中，而且研究已经发现氮和含氮产物对这些催化剂起到毒物的作用。因此，在非常需要由合成气生产直链腈类、酰胺类和甲酰胺类的同时，现有技术表明这是不可行的，因为仅有胺类生成且氮基化合物对钴基催化剂是有毒的。

在本说明书中，直链含磷化合物指的是包括磷原子的有机化合物。

发明目的

本发明的目的是提供至少部分克服上述问题的方法。

发明内容

本发明提供了方法，该方法用于，在反应器的进料中的合成气中的一氧化碳和或二氧化碳的氢化反应期间，由合成气生产选自直链腈类、酰安类、甲酰胺类以及直链含磷化合物中的至少一种含氮或磷的化合物，在反应器中，在160℃和400℃之间的温度下，和在1bar和50bar之间的压力下，催化剂作用于该进料，该方法的特征在于该至少一种含氮和磷的化合物与合成气一起进料到该反应器中，以及在于该催化剂和反应条件经选择以有利于选自直链腈类、酰胺类、甲酰胺类和直链含磷化合物中的该至少一种含氮或磷的化合物的生产。