一种由合成气制备甲醇的膜接触器方法以及用于该方法的膜反应器

摘要

本发明提供了一种由合成气制备甲醇的膜接触器方法，该方法使用膜反应器，该膜反应器包括外壳、多孔支撑结构以及附着在多孔支撑结构上的膜，外壳内的空间被膜分为反应侧和产物收集侧，反应侧设有催化剂，产物收集侧有吸收液流过；该方法包括以下步骤：合成气在反应侧与催化剂接触反应，得到甲醇和水蒸气以及未反应的合成气的混合物，甲醇和水蒸气透过膜到达产物收集侧，被吸收液吸收；未反应的合成气无法透过膜，在反应侧循环反应。本发明通过膜从反应混合产物中移除反应产物，使反应向产物方向移动，使得反应效率提高，能耗降低，吸收液将产物和反应热移出，有效地控制整个反应器温度，防止温度过高。本发明还提供了用于该方法的膜反应器。

主权项

一种由合成气制备甲醇的膜接触器方法，该方法利用膜反应器，该膜反应器包括外壳、多孔支撑结构以及附着在多孔支撑结构上的能够使得甲醇和水蒸气从中透过的膜，所述膜为无选择性的透气膜，所述外壳内的空间被所述膜分为反应侧和产物收集侧，在反应侧设置有催化剂，在产物收集侧有吸收液流过，所述甲醇和水蒸气能溶于吸收液，而所述吸收液无法透过所述膜；该方法包括以下步骤：在足以使得原料合成气转化为甲醇的条件下，合成气在反应侧与催化剂接触反应，得到产物甲醇和水蒸气以及未反应的合成气的混合物，然后该混合物中的甲醇和水蒸气透过膜到达产物收集侧，被吸收液吸收并转移；混合物中未反应的合成气在所述膜和吸收液的作用下无法透过所述膜，在反应侧循环反应； 所述膜附着在多孔支撑结构的任意一侧或两侧，膜材料为以下有机材料的一种或两种以上：聚四氟乙烯、硅橡胶、聚酰亚胺，或者它们与无机高分子材料的杂化物或复合物；或者膜材料为以下具有规整孔结构的沸石分子筛无机材料的一种或两种以上：SAPO‑11、FAU、ZSM‑5、Y‑分子筛、MCM‑41、SBA‑15； 所述有机材料膜的厚度为30‑5000微米；所述无机材料膜的厚度为3‑25微米； 所述膜的热稳定性使其在100‑300℃、0.05‑10MPa的条件下不发生分解或者机械性能或透过性的降低； 所述吸收液为水、单乙醇胺、二丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二丁醚或这些化合物两种以上的混合物。