[发明专利]合成甲醇的方法

权利要求书

1.通过使包含合成气的气体流与颗粒状催化剂接触而将合成气转化为甲醇的方法，所述方法在具有入口和出口的管式反应器中进行，所述出口位于所述入口的下游，所述反应器包括一个或多个管和与所述管接触的冷却介质，所述管具有位于其内的一个或多个用于所述颗粒状催化剂的载体；

其中所述催化剂载体包括：

在使用时用于容纳催化剂的环形容器，所述容器具有界定管的穿孔内壁、穿孔外壁、闭合所述环形容器的顶表面，以及闭合所述环形容器的底表面；

闭合所述管的底部的表面，所述管由所述环形容器的内壁形成；

裙部，其从所述环形容器的穿孔外壁由位于或邻近于所述容器的底表面的位置向上延伸至低于密封件位置的位置；以及

密封件，其位于或邻近于所述顶表面并从所述容器延伸一定距离，其延伸超过所述裙部的外表面；所述方法包括：

(a)引导气体反应物经过所述入口；

(b)使所述反应物向下经过所述至少一个管，到达所述催化剂载体或第一催化剂载体的上表面，然后它们进入由所述容器的穿孔内壁界定的通路，随后经过催化剂床径向地流向所述穿孔外壁；

(c)当所述合成气体接触所述催化剂时，反应发生；

(d)使未反应的反应物和产物通过所述穿孔外壁离开所述容器，然后在所述裙部的内表面和所述环形容器的外壁之间向上流动，直至它们达到所述密封件，然后它们被引导越过所述裙部的末端，并导致在所述裙部的外表面和发生热传递的所述反应器管的内表面之间向下流动；

(e)在任意的随后的催化剂载体中重复步骤(b)至(d)；以及

(f)从所述出口除去产物。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述催化剂的直径为约100μm至约6mm。

3.通过使包含合成气的气体流与整体式催化剂接触而将合成气转化为甲醇的方法，所述方法在具有入口和出口的管式反应器中进行，所述出口位于所述入口的下游，所述反应器包括一个或多个管和与所述管接触的冷却介质，所述管具有位于其内的一个或多个用于所述整体式催化剂的载体；

其中所述催化剂载体包括：

容纳整体式催化剂的容器，所述容器具有闭合所述容器的底表面、和从所述容器的底表面向上延伸至低于密封件位置的位置并与其隔开的裙部，定位所述裙部以便在所述整体式催化剂的外表面和所述裙部之间存在空间；以及

密封件，其位于或邻近于所述整体式催化剂的顶表面并从所述整体式催化剂延伸一定距离，其延伸超过所述裙部的外表面，所述方法包括：

(a)引导气体反应物经过所述入口；

(b)使所述反应物向下经过所述至少一个管，到达所述整体式催化剂或第一整体式催化剂的上表面，然后它们经过所述整体式催化剂；

(c)当所述合成气体接触所述催化剂时，反应发生；

(d)使未反应的反应物和产物离开所述催化剂，然后在所述裙部的内表面和所述整体式催化剂的外表面之间向上流动，直至它们达到所述密封件，然后它们被引导越过所述裙部的末端，并导致在所述裙部的外表面和发生热传递的所述反应器管的内表面之间向下流动；

(e)在任意的随后的催化剂载体中重复步骤(b)至(d)；以及

(f)从所述出口除去产物。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，其中在所述反应器管内叠堆多个催化剂载体。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其中选择在所述催化剂容器的外表面和所述管壁的内表面之间的环形空间以适应所需的气体流速，同时保持高的热传递和低的压力下降。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的方法，其中在所述催化剂容器的外表面和所述管壁的内表面之间的环形空间为约3mm至约15mm。

7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的方法，其中所述管的直径为约75mm至约200mm。

8.如权利要求1至7中任一权利要求所述的方法，其中约200个或更多个载体位于单个管内。

9.如权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中并联地使用多个反应器。

10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的方法，其中处理从所述反应器或每个反应器的出口排出的未反应气体以除去热。