174060. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dimetil-éter előállítására
MAGTAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 174060 <É> Bejelentés napja: 1973. XII. 19. (SA-2570) Olaszország Uniós elsőbbsége: 1972. XII. 20. (33276(A)72) Nemzetközi osztályozás: C 07 C 41/00 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI Közzététel napja: 1979. III. 28. y. m * HIVATAL Megjelent: 1980. ül. 31. Feltaláló: Szabadalmas: Bagani Giorgio vegyész, Milánó, Olaszország Snamprogetti S.p.A., Milánó, Olaszország Eljárás dimetil-éter előállítására 1 A találmány tárgya eljárás dimetil-éter (DMÉ) előállítására metanolból. Ismeretes, hogy a dimetil-éter a Fischer-Tropsch típusú reakcióval, CO-ból és H2-ből közvetlenül állítható elő, a következő reakcióegyenlet szerint: s 2CO + 4H2 - CH3-O-CH3 +H20 A reakcióban nagy mennyiségű melléktermék keletkezik, mert nincs olyan szelektív katalizátor, amely a reakciót kizárólag a kívánt irányba vinné. Ezért az említett reakcióban kapott dimetil-étert 10 el kell választani az összes mellékterméktől. Az elválasztás komplikálttá teszi az eljárást és növeli a beruházási és üzemeltetési költségeket. Az eljáráshoz általában Th02 katalizátort alkalmaznak. 15 Ismert továbbá, hogy alkoholok dehidratálásához alumínium-oxid katalizátor alkalmazható (C. A. 66 79 920 u, 65. 1443 c). Meglepetéssel tapasztaltuk, hogy dimetil-étert szelektív módon, az eddigi hátrányok nélkül is 20 előállíthatunk a Fischer-Tropsch eljárás kapcsán már leírt reakció szerint. Találmányunk szerint úgy állítjuk elő a dimetil-étert CO, C02 és H2 gázokból, hogy közbenső termékként metanol keletkezik, amit ugyanabban a 25 reaktorban dehidratálunk 250-320 °C között. A találmány szerint katalizátort tartalmazó reaktorba egy CO, C02 és H2 tartalmú gázelegyet táplálunk be. A réz alapú katalizátort — amely a metanolszintézist segíti elő — olyan hordozóra visszük fel 30 2- pl. timföldre -, amely katalizálja a metanol dehidratálását. A reakció lefolytatásának egy másik lehetősége, hogy gázelegyet a metanol dehidratálásában aktív hordozóra felvitt cink és króm alapú katalizátoron reagáltatjuk 250—320 °C közötti hőmérsékleten. A metanolszintézis katalizátorát egyszerűen keverhetjük is a metanolt dehidratáló katalizátorral, vagyis dolgozhatunk kevertágyas reaktorral. Elhelyezhetjük továbbá a katalizátort a reaktorban olyan módon is, hogy váltakozva rétegezzük egymásra a metanolszintézis és dehidratálás katalizátorát. A reakciót 100—250kp/cm2 nyomáson játszatjuk le. A találmány szerinti eljárással az eddigi megoldásokhoz képest jelentős mértékben növelhetjük a CO, C02 és H2 átalakulási fokát a reaktorban, mert a képződött metanol legnagyobb része, keletkezése után azonnal DMË-ré dehidratálódik, és a katalizátorágyban ezért mindig kicsi a metanol koncentráció. Ez teszi lehetővé, hogy a rektorba táplált gáz legnagyobb része DMÉ-ré alakuljon át, ami mellett bizonyos százalék maradék metanol is van, így rendkívül lecsökken a reaktorba visszavezetendő nem reagált gáz mennyisége. Könnyen belátható az előzőek alapján az eljárás gazdaságos volta és az üzemeltetéssel kapcsolatos előnyök. Vizsgáljuk meg részletesen a lehetséges kémiai reakciókat: 174060
