CH119980A - Process for manufacturing methanol from methane. - Google Patents

Process for manufacturing methanol from methane.

Info

Publication number
CH119980A
CH119980A CH119980DA CH119980A CH 119980 A CH119980 A CH 119980A CH 119980D A CH119980D A CH 119980DA CH 119980 A CH119980 A CH 119980A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
methane
sub
mass
oxygen
hydrogen
Prior art date
Application number
Other languages
French (fr)
Inventor
Patart Georges
Original Assignee
Patart Georges
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patart Georges filed Critical Patart Georges
Publication of CH119980A publication Critical patent/CH119980A/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

  

  Procédé de fabrication du méthanol à partir du méthane.    Le méthane, qui constitue le gaz hydro  carbure le plus commun, soit qu'on le trouve  à l'état de gaz naturel s'échappant du sol  dans les terrains carbonifères ou pétrolifères,  soit qu'il forme la partie la plus importante  (après l'hydrogène) des gaz de distillation de  la bouille, soit qu'il résulte de toute autre  réaction chimique naturelle ou artificielle,     n'a     encore été utilisé industriellement que par  combustion aussi complète que possible pour  l'éclairage et le chauffage ou par     chloruration.     



  On a bien indiqué sa transformation en  alcool méthylique ou en     formaldéhyde    par  oxydation plus ou moins ménagée par L'action  de l'oxygène moléculaire, mais ce procédé n'a  pas abouti     jusqu'ici    à des résultats industriels  sous la forme où il a été proposé.  



  Or, on a trouvé, par la présente inven  tion, un procédé indirect mais sur pour  réaliser la synthèse du méthanol à partir du  méthane.  



  L'invention a pour objet un procédé de  fabrication du méthanol à partir du méthane,  caractérisé en ce que l'on     effectue    d'abord  une combustion incomplète du méthane de    manière à obtenir un mélange gazeux conte  nant approximativement deux molécules d'hy  drogène pour une molécule d'oxyde de car  bone, puis combine cet hydrogène et cet  oxyde de carbone par catalyse sous pression,  pour obtenir du méthanol.  



  La première phase du procédé, qui con  siste dans la combustion incomplète du mé  thane peut être représentée par l'équation  (1)<B>CH'</B>     +        1/z        02=    CO     ---    2     H2        --f-11,4    calories  et le mélange (CO     +    2     H2)    ainsi obtenu  est utilisé lui-même pour la production de  l'alcool méthylique par catalyse sous pression,  selon la réaction CO     +    2     111    =     CH4    0.

   On  se trouve de la sorte avoir réalisé, en deux  stades, la réaction  <B>CH</B>     4-@'/2        0-'    =     CH4    0 (alcool méthylique),  réaction dont il a été question précédemment  mais qui ne peut être réalisée directement  sans certaines difficultés pratiques des plus  sérieuses.  



  Pour obtenir régulièrement la combustion  incomplète du méthane suivant l'équation (1),  certaines précautions spéciales sont à prendre;  en particulier, on peut réaliser cette combustion      en présence d'une masse maintenue à très haute  température (1000   C environ) de façon à  éviter que l'oxygène ne se combine de pré  férence à l'hydrogène pour donner de la va  peur d'eau avec dépôt de carbone ou que,  d'autre part, le carbone ne s'oxyde à l'état  d'acide carbonique plutôt que d'oxyde de car  bone.

   Pour éviter ces deux inconvénients, on  peut injecter le mélange des deux gaz (mé  thane et oxygène) dans les proportions pré  cédemment indiquées, sur une masse incan  descente nui pourra être constituée par une  substance réfractaire quelconque mais qui sera,  de préférence, formée d'un produit combus  tible solide tel que du bois, du charbon de  bois, de la houille, mais plutôt du coke de  houille. Les gaz traversent cette masse in  candescente sur une épaisseur convenable  (0,50 in à 0,75 m par exemple) et, de pré  férence, dans le sens horizontal, entre deux  ouvertures placées symétriquement à la base  d'un récipient, aussi volumineux qu'on voudra,  dans lequel sera contenu le combustible, par  exemple le coke.

   On recueillera ainsi, à  l'ouverture de sortie des gaz, un produit  gazeux répondant très sensiblement à la com  position indiquée de deux volumes d'hydro  gène pour un volume d'oxyde de carbone et  porté à une température de 800 à 1000   C  environ ; s'il y a un petit excès d'oxyde de  carbone, il sera facile de le compenser, le  cas échéant, par une addition correspondante  d'hydrogène, provenant soit d'une autre source,  soit du traitement par tout procédé connu de  tout ou partie du gaz primitivement obtenu.  La chaleur dégagée par la combustion, même  incomplète, du méthane, suffira, en général,  pour compenser les pertes de calorique et  maintenir la masse (coke) à l'incandescence.

    C'est pour le cas où il n'en serait pas ainsi  qu'il convient de constituer cette masse par  un combustible car il suffit alors d'augmenter  légèrement en conséquence, dans le gaz in  sufflé, la proportion d'oxygène, quitte à ac  croître proportionnellement la proportion<B>d'hy-</B>  drogène d'appoint.  



  A ce point de vue, il sera avantageux de       chauffer    préalablement les gaz employés (mé-         thaiie    et oxygène) à la plus haute tempéra  ture possible, de préférence par     échange    de  température avec les gaz chauds sortant de  l'appareil. On pourra, d'autre part, empêcher  l'échauffement exagéré des tuyères d'injection  du mélange de ces gaz par circulation d'eau  autour de ces tuyères.  



  Le coke (ou le combustible employé pour  constituer la masse incandescente) pourra  servir, en même temps, pour     compenser,    par  combustion d'une fraction correspondante, les  pertes de calorique qui pourraient se pro  duire mais qui devront, si l'opération est bien  conduite, être très faibles de sorte que la  quantité de combustible ainsi consommé sera  très minime.  



  Quant aux cendres ainsi engendrées par  cette combustion, elles pourront soit être entraî  nées par le courant gazeux (et être retenues en  suite par des procédés connus) soit fondues  directement dans l'appareil par une injection  périodique d'un excès d'oxygène et retirées  sous forme liquide par une tubulure conve  nablement placée à la base du récipient de  combustible. Dans ce dernier cas, il conviendra  de mélanger un peu de fondant suivant la  composition des cendres du combustible  employé.  



  Le mélange d'oxyde de carbone et d'hy  drogène est alors soumis à la catalyse sous  pression, de façon à provoquer la formation  de l'alcool méthylique ; bien entendu, comme  dans tous les procédés de catalyse sous pres  sion des mélanges d'oxydes de carbone et  d'hydrogène, on pourra obtenir, outre l'alcool  méthylique, des quantités variables d'alcools       supérieurs    ou,     d'une        façon    générale, de com  posés     hydro-oxygénés    du carbone.  



  Dans le cas oh, comme cela se produit  quelquefois dans la synthèse catalytique des  alcools à haute température, il se formerait  de nouvelles quantités de méthane au cours  de l'opération de     combinaison    de l'oxyde de  carbone et de l'hydrogène, ce méthane pour  rait, après séparation par tous procédés con  nus (par exemple la liquéfaction partielle) être  traité comme il a été dit précédemment pour      reconstituer du mélange d'hydrogène et  d'oxyde de carbone.  



       Exemple:     Sur une masse de colle contenu dans un  récipient en terre réfractaire analogue à un  gazogène de type courant et portée à l'incan  descence par     tous    moyens connus (et en par  ticulier par insufflation préalable d'air atmos  phérique) on injecte par deux orifices distincts  ou combinés des volumes de méthane et  d'oxygène dans la proportion de 100 de mé  thane pour 60 d'oxygène.

   Les gaz recueillis  sur l'orifice d'échappement du gazogène, après  avoir traversé le colle incandescent; ont une  composition moyenne voisine de la suivante:       35        %        d'oxyde        de        carbone,        62        %        d'hydrogène          et    3     %        d'acide        carbonique.        Le        mélange        ga-          zeux    ainsi obtenu, après avoir été refroidi,  purifié et lavé,

   suivant les moyens actuelle  ment en usage dans les usines à gaz, est  directement comprimé et dirigé sur des ap  pareils de catalyse     das    types connus comme  provoquant la combinaison directe de l'oxyde  de carbone et de l'hydrogène sous forme d'al  cool méthylique, qui peut être plus ou moins  mélangé à d'autres composés     hydrooxygénés     du carbone, comme il est indiqué, par exemple  dans le brevet suisse n  119979 du 25 jan  vier 1926.



  Process for manufacturing methanol from methane. Methane, which is the most common hydro-carbide gas, either found in the form of natural gas escaping from the ground in carboniferous or oil-bearing lands, or that it forms the most important part (after hydrogen) from the distillation gases of the slurry, whether it results from any other natural or artificial chemical reaction, has not yet been used industrially except by combustion as complete as possible for lighting and heating or by chlorination .



  Its transformation into methyl alcohol or formaldehyde has been clearly indicated by oxidation more or less controlled by the action of molecular oxygen, but this process has so far not led to industrial results in the form in which it has been produced. offers.



  However, it has been found, by the present invention, an indirect but safe method for carrying out the synthesis of methanol from methane.



  The subject of the invention is a process for the manufacture of methanol from methane, characterized in that an incomplete combustion of the methane is first carried out so as to obtain a gas mixture containing approximately two molecules of hydrogen for a molecule of carbon monoxide, then combines this hydrogen and this carbon monoxide by pressure catalysis, to obtain methanol.



  The first phase of the process, which consists in the incomplete combustion of methane, can be represented by the equation (1) <B> CH '</B> + 1 / z 02 = CO --- 2 H2 --f -11.4 calories and the mixture (CO + 2 H2) thus obtained is itself used for the production of methyl alcohol by pressure catalysis, according to the reaction CO + 2 111 = CH4 0.

   We thus find ourselves having carried out, in two stages, the reaction <B> CH </B> 4 - @ '/ 2 0-' = CH4 0 (methyl alcohol), a reaction which was discussed previously but which does not can be done directly without some of the most serious practical difficulties.



  To regularly obtain incomplete combustion of methane according to equation (1), certain special precautions must be taken; in particular, this combustion can be carried out in the presence of a mass maintained at a very high temperature (approximately 1000 ° C.) so as to prevent oxygen from combining preferably with hydrogen to give rise to fear of water with carbon deposition or that, on the other hand, the carbon oxidizes to the state of carbonic acid rather than carbon monoxide.

   To avoid these two drawbacks, it is possible to inject the mixture of the two gases (methane and oxygen) in the proportions previously indicated, on a non-descending incan mass which may consist of any refractory substance but which will preferably be formed of 'a solid combustible product such as wood, charcoal, coal, but rather coal coke. The gases pass through this in candescent mass over a suitable thickness (0.50 in to 0.75 m for example) and, preferably, in the horizontal direction, between two openings placed symmetrically at the base of a container, also bulky you want, in which the fuel will be contained, for example coke.

   At the gas outlet opening, a gaseous product will thus be collected which very substantially corresponds to the indicated composition of two volumes of hydrogen for one volume of carbon monoxide and brought to a temperature of approximately 800 to 1000 ° C. ; if there is a small excess of carbon monoxide, it will be easy to compensate for it, if necessary, by a corresponding addition of hydrogen, either from another source or from treatment by any method known to all or part of the gas originally obtained. The heat given off by the combustion, even incomplete, of methane will generally suffice to compensate for the loss of heat and to keep the mass (coke) incandescent.

    This is the case where this is not the case that it is advisable to constitute this mass by a fuel because it is then sufficient to increase slightly consequently, in the gas inhaled, the proportion of oxygen, even if it means ac increase proportionately the proportion of supplemental <B> hydrogen.



  From this point of view, it will be advantageous to preheat the gases employed (metal and oxygen) to the highest possible temperature, preferably by temperature exchange with the hot gases leaving the apparatus. On the other hand, it is possible to prevent the excessive heating of the injection nozzles of the mixture of these gases by circulating water around these nozzles.



  The coke (or the fuel used to constitute the incandescent mass) can be used, at the same time, to compensate, by combustion of a corresponding fraction, the losses of caloric which could be produced but which will have, if the operation is well driving, be very low so that the amount of fuel thus consumed will be very minimal.



  As for the ashes thus generated by this combustion, they can either be entrained by the gas current (and be subsequently retained by known methods) or melted directly in the apparatus by a periodic injection of an excess of oxygen and withdrawn. in liquid form via a nozzle conveniently placed at the base of the fuel container. In the latter case, it will be advisable to mix a little flux according to the composition of the ash of the fuel used.



  The mixture of carbon monoxide and hydrogen is then subjected to catalysis under pressure, so as to cause the formation of methyl alcohol; of course, as in all the processes of catalysis under pressure of mixtures of carbon and hydrogen oxides, it is possible to obtain, in addition to methyl alcohol, variable amounts of higher alcohols or, in general, of hydro-oxygenated carbon compounds.



  In the case of oh, as sometimes happens in the catalytic synthesis of alcohols at high temperature, new amounts of methane would be formed during the operation of combining carbon monoxide and hydrogen, this methane could, after separation by all known processes (for example partial liquefaction) be treated as described above to reconstitute a mixture of hydrogen and carbon monoxide.



       Example: On a mass of glue contained in a refractory earth container similar to a gasifier of the current type and brought to the incandescent by any known means (and in particular by prior blowing of atmospheric air) is injected by two separate or combined orifices volumes of methane and oxygen in the proportion of 100 methane to 60 oxygen.

   The gases collected on the gasifier exhaust port, after having passed through the glowing adhesive; have an average composition close to the following: 35% carbon monoxide, 62% hydrogen and 3% carbonic acid. The gaseous mixture thus obtained, after having been cooled, purified and washed,

   according to the means now in use in gas works, is directly compressed and directed to catalysts of the types known to cause the direct combination of carbon monoxide and hydrogen in the form of methyl alcohol , which can be mixed to a greater or lesser extent with other hydro-oxygenated carbon compounds, as indicated, for example, in Swiss Patent No. 119979 of January 25, 1926.

 

Claims (1)

REVENDICATION Procédé de fabrication du méthanol à partir du méthane, caractérisé en ce qu'on effectue d'abord une combustion incomplète du méthane de manière à obtenir un mélange gazeux contenant approximativement deux molécules d'hydrogène pour une molécule d'oxyde de carbone, puis combine cet hydro gène et cet oxyde de carbone par catalyse sous pression pour obtenir du méthanol. SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que la combustion incomplète du méthane est effectuée en présence d'une masse réfractaire maintenue à très haute température. CLAIM Process for the manufacture of methanol from methane, characterized in that an incomplete combustion of the methane is carried out first so as to obtain a gas mixture containing approximately two molecules of hydrogen for one molecule of carbon monoxide, then combines this hydrogen and carbon monoxide by pressure catalysis to obtain methanol. SUB-CLAIMS: 1 A method according to claim, characterized in that the incomplete combustion of methane is carried out in the presence of a refractory mass maintained at very high temperature. 2 Procédé suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que la masse réfractaire est maintenue à une température de 1000 o C environ. 3 Procédé suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de méthane et d'oxygène est injecté sur une masse portée à l'incandes cence. 4 Procédé suivant la revendication et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que le mélange traverse ladite masse horizon talement. 5 Procédé suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ladite masse est constituée par un com bustible solide. 6 Procédé suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 5, caractérisé en ce que ce combustible est du coke de houille. 2 A method according to claim and sub-claim 1, characterized in that the refractory mass is maintained at a temperature of about 1000 o C. 3 A method according to claim and sub-claim 1, characterized in that the mixture of methane and oxygen is injected into a mass incandescent cence. 4 A method according to claim and sub-claim 3, characterized in that the mixture passes through said mass horizontally. 5 A method according to claim and sub-claim 1, characterized in that said mass consists of a solid fuel. 6 A method according to claim and sub-claims 1 and 5, characterized in that this fuel is coal coke. 7 Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce qu'on ajoute au mélange gazeux provenant de la combustion in complète du méthane, une quantité sup plémentaire d'hydrogène pour compenser un excès d'oxyde de carbone. 8 Procédé suivant la revendication et les sous-revendications 5 et 6, caractérisé eu ce qu'on ajoute au mélange initial de mé thane et d'oxygène une quantité supplé mentaire d'oxygène pour briller une frac tion déterminée de la masse combus tible. 7 A method according to claim, characterized in that there is added to the gas mixture resulting from the complete combustion of methane, an additional amount of hydrogen to compensate for an excess of carbon monoxide. 8 A method according to claim and sub-claims 5 and 6, characterized in that one adds to the initial mixture of methane and oxygen an additional amount of oxygen to shine a determined fraction of the fuel mass. 9 Procédé suivant la revendication et les sous-revendications 1; 5, 6, 7 et 8, carac térisé en ce qu'on ajoute une quantité supplémentaire d'hydrogène propre à com penser l'excès de CO provenant de la com bustion de combustible solide servant de catalyseur. 10 Procédé suivant la revendication, carac térisé en ce que les gaz initiaux (méthane et oxygène) sont chauffés au préalable à haute température. 11 Procédé suivant la revendication et les sous-revendications 1, 5, G, 7 et 8, carac térisé en ce qu'on injecte périodiquement une nouvelle quantité supplémentaire d'oxy- gène pour assurer la fusion des cendres provenant de la combustion de la masse incandescente. 9 A method according to claim and sub-claims 1; 5, 6, 7 and 8, charac terized in that an additional quantity of hydrogen is added to compensate for the excess CO coming from the combustion of solid fuel serving as a catalyst. 10 A method according to claim, characterized in that the initial gases (methane and oxygen) are heated beforehand to high temperature. 11 A method according to claim and sub-claims 1, 5, G, 7 and 8, charac terized in that a new additional quantity of oxygen is periodically injected to ensure the melting of the ash from the combustion of the incandescent mass.
CH119980D 1925-02-07 1926-01-25 Process for manufacturing methanol from methane. CH119980A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR119980X 1925-02-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH119980A true CH119980A (en) 1927-05-16

Family

ID=8873211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH119980D CH119980A (en) 1925-02-07 1926-01-25 Process for manufacturing methanol from methane.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH119980A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0155867A1 (en) Process for preparing synthesis gas by indirect oxidation of hydrocarbons
JPH02385B2 (en)
CA1258373A (en) Process for preparing synthesis gas partcularly useful for the production of methanol
US3441395A (en) Production of combustible gases
CH119980A (en) Process for manufacturing methanol from methane.
RU2169166C1 (en) Method of preparing semicoke
US4854943A (en) Process of producing a gas which is rich in carbon monoxide by a cracking of hydrocarbons
EP0367654B1 (en) Process for producing synthesis gas by partial oxidation of light hydrocarbons
US2135695A (en) Process for producing a mixture of nitrogen and hydrogen
EP0318342B1 (en) Process for reforming impure methanol and device for its application
US1794231A (en) Production of mixtures of nitrogen and hydrogen for ammonia synthesis
BE331467A (en)
US840461A (en) Process of manufacturing producer-gas.
FR2491490A1 (en) Synthesis gas prodn. from solid fuels - by injecting mixt. of fuel and oxidant into plasma arc
US635911A (en) Process of improving quality and increasing quantity of illuminating coal-gas.
SU632294A3 (en) Fuel gas obtaining method
GB247176A (en) Method for the utilisation of methane
SU358264A1 (en) METHOD OF CONVERSION OF NATURAL OR OTHER META AND CONTAINING GAS
BE361276A (en)
USRE5284E (en) Improvement in the manufacture of inflammable gases for fuel
BE338324A (en)
CH141827A (en) Process for the manufacture of a gas mixture of carbon monoxide, hydrogen and carbonic acid.
BE331465A (en)
BE367040A (en)
FR2534926A1 (en) Process for the manufacture of fuel gas or synthesis gas from divided biomass.