174060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dimetil-éter előállítására
7 174060 8 követően - a DMÉ és a maradék metanol, valamint a csekély C02 felesleg elkülönítése után a maradék gázt egy másik metanol szintetizáló és dehidratáló reaktorba tápláljuk be további konvertálásra. 2. példa A nehézolaj 02-nel végzett parciális oxidációjával kapott betáplált gáz jellemzői a következők: Térfogatáram: 100.000 Nm3/ó összetétel: h2 44,70 s% CO 51,90 s% C02 1,78 s% CH4 0,27 s% n2 1,35 s% 100,00 s% Hőmérséklet: 250°C Katalizátor: az 1. példában leírt katalizátorral azonos, a Cu/Zn/Cr katalizátor és az alumíniumoxid katalizátor súlyaránya 0,5 :1. A reaktort elhagyó reagált gáz jellemzői a következők: Térfogatáram: 50.350 Nm3/ó összetétel: h2 14,05 s% CO 29,97 s% C02 27,30 s% CH3OH 0,91 s% CH3-O-CH3 24,20 s% ca, 0,54 s% n2 2,62 s% h2o 0,41 s% 100,00 s% lőmérséklet: 270°C íyomás: 100 kp/cm2 óránként 460 Nm3 metanolt és 12 150 Nm3 imetil-étert áhítottunk elő, ami 77%-os konverzióüc felel meg. Az előző példákhoz viszonyítva, — mivel a CO felesleg nagyobb - a teljes átalakulás is növekszik és a metanol dehidratálásának hatásfoka is nagyobb. A konverzióra kapott értékek igen nagynak tűnnek a hagyományos metanolszintézisnél mért értékekhez képest, ahol az egyszeri áthaladásnál 10-15%-os a konverzió. A találmány szerinti eljárás előnyei nyilvánvalóak és jelentősek. A 2. példában leírt esetben, amikor nehézolajat alakítunk át dimetil-éterré, a nagy C02 felesleg miatt más módon járunk el, mint az 1. példánál. Az előző reaktorban a betáplált anyag túlnyomó részét (77%-át) átalakítjuk, majd a termelt DMÉ-t és metanolt elválasztjuk és ezután tápláljuk be a maradék gázelegyet a második reaktorba, ahol lehetőleg nagyobb nyomáson dolgozunk, annak érdekében, hogy a maradék gázelegyben jelenlevő CO + H2-t DMÉ + metanollá alakítsuk át, a keletkezett. C02 eltávolítása nélkül. A teljes konverzió 90%-os. A maradék gázt a benne levő termékek leválasztása után kiengedhetjük, vagy alacsony fűtőértékű gázként égethetjük el. Mivel a dehidratálásnál keletkezett víz azonnal a keletkezése után reakcióba lép, igen tömény, 95—96 s%-os dimetil-étert kapunk, amely semmilyen egyéb rektifikáló műveletet nem igényel tisztításához. 3. példa Az 1. ábra szerinti, 5 m3 térfogatú reaktort váltakozó rétegekben 3,4 m3 rézkatalizátorral (100% Cu) és 1,6 m3 alumínium-oxiddal töltjük meg, a reaktor falán elhelyezett oldalnyíláson keresztül. A 100% Cu-tartalmú katalizátort 6 mm átmérőjű, 5 mm magasságú tabletták formájában, az alumínium-oxidot pedig 5 mm átmérőjű gömbök alakjában használjuk. A 100% Cu-tartalmú katalizátor és az alumínium-oxid közötti súlyarány 1:1. A reaktorba H2-t, CO-ot, tartalmazó gázelegyet (térfogatarány: H2/C0/C02 =49/49/2) táplálunk be 100 000 N3/ó térfogatárammal 20 000 óH térsebességgel. A reaktorban a nyomás 150 kp/cm2 és a hőmérséklet 300°C. A reaktorból kilépő gőz a következő vegyületeket tartalmazza: H2, CO, C02, CH4, CH3OH, CH3OCH3 és H20. A CO konverzió 41%-os. A szelektivitás dimetil-éterre vonatkoztatva 67,3%-os, metanolra 4,4%-os, CH»-re 2,2%-os és C02-ra 26,1 %-os. A reakcióelegy desztillálásával nyerjük ki a tiszta dimetil-étert. 4. példa Az 1. ábra szerinti, 5 m3 térfogatú reaktort váltakozó rétegekben 3,4 m3 Zn/Cr katalizátorral (atomarány: 3:1) és 1,6 m3 alumínium-oxiddal töltünk meg, a 3. példa szerinti módon. A Zn/Cr katalizátort 6 mm átmérőjű, 5 mm magasságú tabletták formájában, az alumínium-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
