Способ получения метилмеркаптана - RU2006115793A

Реферат

1. Непрерывный способ получения метилмеркаптана контактированием исходной смеси оксидов углерода, серы или сероводорода и водорода при повышенной температуре и давлении в присутствии сформованного твердого катализатора, включающего активный компонент, основанный на Мо-О-К, активный промотор и, необязательно, носитель.

2. Способ по п.1, в котором активный компонент основан на Мо-О-К, его предшественником являются оксиды молибдена.

3. Способ по п.2, в котором активный компонент представляет собой молибдат калия или гептамолибдат аммония (NH₄)₆Мо₇O₂₄ плюс соль калия, или оксид молибдена плюс соль калия.

4. Способ по п.1 в котором весовое соотношение К₂МоО₄/носитель составляет 0,01-0,80/1, когда активный компонент выражен через количество К₂MoO₄; или весовое соотношение МоО₃/К₂О/носитель составляет 0,01-0,80/0,01-0,50/1, когда активный компонент выражен через количество МоО₃ и K₂O.

5. Способ по пп.1, 2, 3 или 4, в котором активный компонент катализатора импрегнируют или наносят на носитель многостадийным импрегнированием на поверхность носителя или нанесением на носитель активного компонента.

6. Способ по пп.1, 2, 3 или 4, в котором активную массу катализатор экструдируют или гранулируют с получением пространственных частиц катализатора.

7. Способ по п.1, в котором непрореагировавший газ подают на рецикл в сырьевой газовый поток в способе.

8. Способ по п.7, в котором газ, поданный на рецикл, отделяют от всех побочных продуктов, которые являются жидкостями при 0-5°С и атмосферном давлении, и в котором газ, поданный на рецикл, каталитически преобразуют таким образом, чтобы он состоял только из оксидов углерода, водорода и сероводорода.

9. Способ по пп.1-4, 7 и 8, в котором селективность по каждому побочному продукту метана, диметилсульфида и дисульфида углерода составляет не более 1%.

10. Способ по пп.1-4, 7 и 8, в котором общая селективность по метилмеркаптану может быть повышена уменьшением общей ежечасной пространственной скорости газа до менее чем 10,000 ч^-1 и/или одновременным повышением температуры реакции до температуры вплоть до 500°С.

11. Способ по п.10, в котором общую ежечасную объемную скорость газа уменьшают таким образом, чтобы она находилась в диапазоне от 100 до 5000 ч^-1, и/или температуру реакции одновременно повышают до температуры от 250 до 400°С.

12. Способ по пп.1-4, 7, 8 и 11, в котором общая селективность по метилмеркаптану повышается по меньшей мере на 1,5% благодаря снижению общей ежечасной объемной скорости газа на 75%.

13. Способ по п.1, в котором носитель представляет собой оксид алюминия.

14. Способ по п.1, в котором активным промотором указанной каталитической системы является смесь оксидов или сульфидов или сульфидов и оксидов, выбранных из групп, состоящих из молибдена, железа, кобальта, никеля, лантана, церия и марганца.

15. Способ по п.14, в котором активный промотор выбран из группы, состоящей из оксидов переходного металла или оксидов редкоземельного металла.

16. Способ по п.14, в котором весовое соотношение компонентов в катализаторе К₂MoO₄/М_хО_y/носитель составляет 0,01-0,80/0,01-0,10/1, когда количество выражено с помощью М_хО_y; или весовое соотношение компонентов в катализаторе МоО₃/К₂ О/М_xО_y/носитель составляет 0,10-0,50/0,10-0,30/0,01-0,10/1, когда М выбран из группы, состоящей из оксидов переходного металла или оксидов редкоземельного металла, и х и y имеют значения от 1 до 5.

17. Способ по п.16, в котором М представляет собой оксид, выбранный из группы, состоящей из железа, молибдена, марганца, кобальта, никеля, лантана и церия.

18. Способ по п.3, в котором активные компоненты представляют собой сульфиды металла, полученные сульфуризацией сероводородом до проведения реакции.

19. Способ по п.1, в котором компонент калия в Мо-О-К выбран из группы, состоящей из ацетата калия, оксалата калия, гидроксида калия, карбоната калия, нитрата калия и бикарбоната калия.

20. Способ по п.1, в котором катализатор получают многостадийным импрегнированием, при котором в качестве предшественника активного компонента используют К₂МоО₄, МоО₃ или (NH₄ )₆Мо₇O₂₄ плюс соль калия.

21. Способ по п.20, в котором импрегнирование осуществляют с помощью солей калия, выбранных из группы, состоящей из ацетата калия, оксалата калия, гидроксида калия, карбоната калия, нитрата калия и бикарбоната калия, и оксидов или сульфидов, выбранных из группы, состоящей из молибдена, железа, кобальта, никеля, лантана, церия и марганца.

22. Способ по п.1, в котором температуру в реактору поддерживают на уровне по крайней мере 250°С, общее давление поддерживают на уровне по крайней мере 2 бар, общую ежечасную объемную скорость газа варьируют от 100 до 5000 ч^-1 и температуру реагентов поддерживают на уровне по крайней мере 120°С при вводе в реактор.

23. Способ по п.1 или 20, в котором температуру поддерживают на уровне 300-450°С, давление поддерживают на уровне по крайней мере 4 бар и общую ежечасную объемную скорость газа поддерживают на уровне 750-3000 ч^-1.

24. Способ по п.1, в котором реагенты, оксид углерода, сера и/или сероводород и водород загружают в реактор, соответственно, в соотношении от 1/0/1/0 до 1/10/10/10.

25. Способ по п.6, в котором реакцию осуществляют на фиксированном слое катализатора или в псевдоожиженном слое для облегчения контроля температуры в реакторе при проведении экзотермической реакции.

26. Способ по п.1 или 7, в котором число слоев фиксированного катализатора или реакторов составляет одну или несколько (n=1-10) реакционных зон, используемых для химической реакции, где один или несколько реагирующих газов может быть загружен между реакционными зонами.

27. Способ по п.1, в котором катализатор может быть расположен на фиксированных слоях с промежуточной подачей газа или в многотрубчатых реакторах для лучшего контроля температуры.

28. Способ по п.26, в котором водород, сероводород, синтез-газ и/или оксиды углерода подают в реакционную смесь между реакционными зонами.

29. Способ по п.7, в котором все продукты, которые являются жидкими при 0-5°С и атмосферном давлении после реакции отделяют от газа и газ затем подают на рецикл в оставшуюся газообразную фракцию загружаемого газа.

30. Способ по п.29, в котором газ, поданный на рецикл, направляют над слоем катализатора для конверсии побочных продуктов до того, как газ, поданный на рецикл, присоединят к потоку загружаемого газа.

31. Способ по п.30, в котором основными побочными продуктами являются карбонилсульфид, дисульфид углерода и/или диметилсульфид.

32. Способ по п.30, в котором побочные продукты способны каталитически превращаться в диоксид углерода, метилмеркаптан и сероводород до их подачи на рецикл в поток загружаемого газа.

33. Способ получения твердой, сформованной каталитической системы, включающий стадии

1) получение жидкости для импрегнирования водного раствора соли переходного металла или редкоземельного металла и предшественника К₂MoO₄ или (NH₄)₆Mo₇O₂₄ плюс соль калия или МоО₃ плюс соль калия; и

2) импрегнирование подходящего носителя такой жидкостью для импрегнирования, затем сушка полученного промежуточного продукта, и кальцинирование такого промежуточного продукта с получением катализатора.

34. Способ получения твердой, сформованной каталитической системы, включающий стадии

а) получение жидкости для импрегнирования водного раствора соли переходного металла или редкоземельного металла;

б) импрегнирование подходящего носителя такой жидкостью для импрегнирования, затем сушка полученного промежуточного продукта, необязательно кальцинирование такого промежуточного продукта;

в) получение водного пропитывающего раствора предшественника К₂ МоО₄ или (NH₄)₆Мо₇O₂₄ плюс соль калия или МоО₃ плюс соль калия; и

г) пропитка полученного на стадии б) промежуточного продукта водным пропитывающим раствором, полученным на стадии в), и затем сушка и кальцинирование полученного катализатора.

35. Способ по п.33 или 34, в котором жидкость для импрегнирования и/или пропитывающий раствор обрабатывают алкиламидами или органической кислотой, содержащей по меньшей мере один атом углерода и по меньшей мере одну кислотную функциональную группу.

36. Способ по п.35, в котором алкиламид представляет собой диметилформамид или диметилацетамид, а органическая кислота представляет собой муравьиную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, бутановую кислоту, пентановую кислоту, гексановую кислоту, акриловую кислоту, пропановую кислоту, винилуксусную кислоту, метакриловую кислоту, кротоновую кислоту, 4-пентеновую кислоту, сорбиновую кислоту, щавелевую кислоту, малоновую кислоту, янтарную кислоту, малеиновую кислоту, 3-гидроксибутановую кислоту, глутаровую кислоту, адипиновую кислоту, лимонную кислоту, винную кислоту или этилендиамин-тетрауксусную кислоту.

37. Способ по п.35, в котором органическая кислота представляет собой лимонную кислоту.