DE3405217C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dampfreformierung
von Methanol, bei dem ein Wasserstoffgas und Kohlendioxid
enthaltendes reformiertes Gas durch Gasphasenreaktion von
Methanol und Wasser in Gegenwart von Katalysatoren erhalten
wird.
Wasserstoffgas wird in der Industrie in großem Umfange verwendet,
beispielsweise bei der Ammoniaksynthese, beim Hydrieren
verschiedener organischer Verbindungen, bei der Erdölraffinierung
und Entschwefelung. Auch in der metalurgischen
Industrie und in der Halbleiterindustrie wird er benötigt.
Wasserstoffgas stellt ferner eine wertvolle Energiequelle
für künftige neue Antriebsbatterie-Technologien
dar. Die Nachfrage nach Wasserstoffgas ist daher beträchtlich
gestiegen.
Wasserstoffgas wird im allgemeinen hergestellt durch Dampfreformierung
von Kohlenwasserstoffen, wie verflüssigtem
Petrolgas (LPG), verflüssigtem Erdgas (LNG) und Naphtha.
Nach den bisher bekannten Verfahren zur Gewinnung
von Wasserstoffgas aus einem reformierten Gas, das Wasserstoff,
Kohlenmonoxid und Kohlendioxid enthält, das Kohlenmonoxid
und das Kohlendioxid entfernt.
Diese bekannten Verfahren zur Herstellung von Wasserstoffgas
haben jedoch mehrere Nachteile, nämlich die, daß die
Ausgangsmaterialien, die Kohlenwasserstoffe, teuer sind und
daß deren Vorräte begrenzt sind, daß die Ausgangsmaterialien
einer vorherigen Entschwefelung unterzogen werden müssen und
daß die für die Dampfreformierung erforderlichen Reaktionstemperaturen
von 800 bis 1000°C verhältnismäßig hoch sind.
Mit solchen Verfahren ist es zwar möglich, Wasserstoffgas
in großtechnischem Maßstabe herzustellen, für die Wasserstoffgasproduktion
im mittleren oder kleinen Maßstabe sind
diese Verfahren jedoch technisch zu aufwendig und zu kostspielig.
Wasserstoffgas kann aber auch durch Dampfreformierung von
Methanol hergestellt werden. Die Wasserstoffgasherstellung
durch Dampfreformierung von Methanol bietet gegenüber der
Wasserstoffgasherstellung aus Kohlenwasserstoffen verschie
dene Vorteile, nämlich die, daß die Reaktionstemperatur ver
hältnismäßig niedrig ist, daß die Abtrennung des Wasser
stoffgases von dem reformierten Gas einfach ist und daß das
Ausgangsmaterial keiner Entschwefelung unterzogen werden muß.
Die Dampfreformierung von Methanol kann auch leicht in Anla
gen im großen und kleinen Maßstab durchgeführt werden, da
das als Ausgangsmaterial eingesetzte Methanol billig und
leicht transportabel ist.
Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Dampfreformierung
von Methanol nach der Gleichung:
CH₃OH + H₂O → 3H₂ + CO₂
bekannt, bei denen das Molverhältnis von Wasser zu Methanol
im allgemeinen 1,0 oder mehr beträgt. Als Produkt erhält man
ein Naßgas, das kondensierbare Komponenten, wie Methanol und
Wasser, neben dem reformierten Gas enthält. Nach Durchfüh
rung der Reaktion wird das reformierte Gas, das Wasserstoff
und Kohlendioxid enthält, durch Kühlen aus dem Naßgas ent
fernt.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der BE-PS 8 84 720
beschrieben, bei dem Methanol und Wasser in der Gas
phase in Gegenwart von Stickstoff oder Luft bei einer Tem
peratur in dem Bereich von 130 bis 950°C und unter einem
Druck von 0,1 bis 10 MPa in Gegenwart von Katalysatoren
miteinander umgesetzt werden.
Ein Problem, das bei der Dampfreformierung von Methanol
auftritt, ist jedoch die Behandlung der kondensierten
Flüssigkeit. Üblicherweise wird die kondensierte Flüssigkeit
ohne weitere Behandlung beseitigt, wie in den in der
Fig. 5 der beiliegenden Zeichnungen schematisch dargestellten
Verfahren, oder die kondensierte Flüssigkeit, die durch
Dampf-Flüssig-Trennungsbehandlung erhalten wird, wird in
das Reaktionssystem zurückgeführt, wie in dem in der Fig. 6
der beiliegenden Zeichnungen skizzierten Reaktionsablauf
dargestellt, um dadurch die kondensierte Flüssigkeit zusam
men mit dem Ausgangsmaterial Methanol und Wasser wiederzu
verwenden.
Bei dem zuerst genannten Verfahren treten Probleme in bezug
auf die Umweltverschmutzung auf, da die ohne weitere Be
handlung verworfene kondensierte Flüssigkeit eine beträcht
liche Menge an organischen Komponenten, wie nicht-umge
setztes Methanol und weitere Komponenten mit hohem Siede
punkt, enthält. Bei dem zuletzt genannten Verfahren reichern
sich die in dem Ausgangsmaterial eingesetzten Methanol ent
haltenden Spurenmengen an Ethanol an, da sie bei der übli
chen Durchführung der Reaktion nicht umgewandelt werden.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahren zur
Dampfreformierung von Methanol zu schaffen, bei dem die
vorgenannten Probleme nicht auftreten, mit dessen Hilfe
es insbesondere möglich ist, organische Komponenten weitgehend
aus der kondensierten Flüssigkeit abzutrennen, die
nach der Abtrennung der gasförmigen Komponenten von dem bei
der Dampfreformierung von Methanol erhaltenen reformierten
Gas erhalten wird, so daß keine komplizierte und kostspie
lige Nachbehandlung der kondensierten Flüssigkeit zur Ver
meidung von Umwaltverschmutzung erforderlich ist.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst werden kann, daß bei der Dampfreformierung
von Methanol die nach der Abtrennung der gasförmigen Kompo
nenten erhaltene kondensierte Flüssigkeit bei einer be
stimmten Temperatur und einem spezifischen Druck mit ganz
speziellen Katalysatoren in Kontakt gebracht wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Dampfrefor
mierung von Methanol, bei dem ein Wasserstoffgas und Koh
lendioxidgas enthaltendes reformiertes Gas erhalten wird
durch Gasphasenreaktion von Methanol und Wasser in Gegen
wart von Katalysatoren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
eine kondensierte Flüssigkeit, erhalten nach der Trennung
von gasförmigen Komponenten aus dem durch die Dampfrefor
mierungsreaktion von Methanol hergestellten Gas, oder eine
Mischung der kondensierten Flüssigkeit mit Wasser bei einer
Temperatur von 150-600°C und einem Druck von bis zu 5 MPa
mit Katalysatoren (I), enthaltend Kupferoxid (A), Oxide
wenigstens einer Art von Metallen, ausgewählt aus der Gruppe,
bestehend aus Zink, Aluminium und Chrom (B), und
wenigstens ein Oxid der Metalle der Gruppe VIII des Peri
odensystems (C), der Katalysatoren (II), die Metalle der
Gruppe VIII des Periodensystems oder Verbindungen davon,
aufgebracht auf Träger, enthalten, in Kontakt gebracht
wird.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine
hohe Umwandlung von Methanol zu erzielen, ohne daß die
Gefahr einer Umweltverschmutzung besteht. Da die Aktivi
tät der erfindungsgemäß eingesetzten Katalysatoren über
einen langen Zeitraum hinweg aufrechterhalten wird, bietet
das erfindungsgemäße Verfahren große technische Vorteile.
In dem erfindungsgemäß verwendeten Katalysator I beträgt das
Atomverhältnis von Kupfer : Zink oder Chrom vorzugsweise
1 : 0,2 bis 2. Das Atomverhältnis von Kupfer : Aluminium
beträgt vorzugsweise 1 : 0,01 bis 1,5. Das Atomverhältnis
von Kupfer : Metall der Gruppe VIII des Periodischen
Systems der Elemente beträgt vorzugsweise 1 : 0,01 bis 3.
Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäß eingesetzte
Katalysator I Kupferoxid, Zinkoxid, Aluminiumoxid und ein
Oxid eines Metalls der Gruppe VIII des Periodischen Systems
der Elemente, besonders bevorzugt Kupferoxid, Zinkoxid und
ein Oxid eines Metalls der Gruppe VIII des Periodischen
Systems der Elemente.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
enthält der Katalysator I Kupferoxid, Zinkoxid, Chromoxid
und ein Oxid eines Metalls der Gruppe VIII des Periodischen
Systems der Elemente.
In dem erfindungsgemäß eingesetzten Katalysator II sind
vorzugsweise 0,01 bis 50 Gew.-Teile eines Metalls der Gruppe
VIII des Periodischen Systems der Elemente oder einer Ver
bindung davon auf 100 Gew.-Teile eines Trägers aufgebracht.
Bei der Verbindung eines Metalls der Gruppe VIII des Peri
odischen Systems der Elemente handelt es sich vorzugsweise
um ein Oxid, Hydroxid, Ammoniumsalz, Sulfat, Carbonat,
Hydrochlorid, Nitrat, Phosphat, Formiat, Acetat, Oxalat
oder eine Carbonylverbindung eines Metalls der Gruppe VIII
des Periodischen Systems der Elemente.
Als Träger des erfindungsgemäß verwendeten Katalysators
II wird vorzugsweise Aktivkohle, Ziegel, Bimsstein, Diato
meenerde, Tonerde, Kieselerde, ein Gemisch aus Kieselerde
und Tonerde, Titanerde, Zirkonerde, natürlicher Zeolith
oder synthetischer Zeolith verwendet.
Bei dem Oxid eines Metalls der Gruppe VIII des Periodischen
Systems der Elemente handelt es sich vorzugsweise um Nickel
oxid, Kobaltoxid, Platinoxid oder Palladiumoxid.
Die Erfindung wird naachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 bis 4 typische Beispiele des Verfahrensablaufs der
erfindungsgemäßen Dampfreformierung von Methanol, und
Fig. 5 und 6 Beispiele für Verfahrensabläufe gemäß Stand
der Technik.
Erfindungsgemäß werden z. B. folgende Katalysatoren zur
katalytischen Behandludng eines Naßgases, ausgetragen aus
dem Reaktor zur Dampfreformierung von Methanol, verwendet.
Die katalytische Behandlung bezieht sich auf die konden
sierte Flüssigkeit in der Gasphase nach der Abtrennung eines
gebildeten Gases durch Kühlen.
Es werden Katalysatoren (I) verwendet, die als aktive Kom
ponente Kupferoxid (A), Oxide wenigstens einer Art von
Metallen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zink,
Aluminium und Chrom (B), und Oxide der Metalle der Gruppe
VIII des Periodensystems (C) enthalten. Unter diesen sind
die Kombinationen Kupferoxid-Zinkoxid-Aluminiumoxid,
Kupferoxid, Zinkoxid und Kupferoxid-Zinkoxid-Chromoxid,
zu denen zu jedem von ihnen eine oder mehrere Arten eines
Oxids von Kobalt, Platin und Palladium zugegeben werden,
besonders bevorzugt.
Alternativ werden Katalysatoren (II) verwendet, bei denen
Verbindungen von Metallen der Gruppe VIII des Periodensystems,
wie Oxide, Hydroxide, Ammoniumsalze, Sulfate, Hydrochlo
rid, Phosphate, Carbonate, Nitrate und andere Salze anor
ganischer Säuren, Formiate, Acetate, Oxalate und andere
Salze organischer Säuren und Komplexe, wie Carbonyle der
Metalle der Gruppe VIII des Periodensystems, auf übliche
Träger, wie Aktivkohle, Ziegel, Bimsstein, Diatomeenerde,
Tonerde, Kieselerde, eine Mischung aus Kieselerde/Tonerde,
Titanerde, Zirkonerde, natürliche und synthetische Zeolithe
aufgebracht sind. Von diesen sind Katalysatoren, wie
Nickel-, Kobalt-, Platin- oder Palladiummetalle oder Ver
bindungen daraus, aufgebracht auf Aktivkohle, Ziegel, Diato
meenerde oder Zeolith, bevorzugt. Bei den genannten Kata
lysatoren sind Metallverbindungen gegenüber den reinen Me
tallen bevorzugt.
Die Katalysatoren (I) sollten auf 1 Atom Kupfer enthalten
0,2-2, vorzugsweise 0,3-1,5 Atome Zink bzw. Chrom,
0,01-1,5, vorzugsweise 0,04-1 Atome Aluminium und
0,01-3, vorzugsweise 0,05-2 Atome Metalle der Gruppe
VIII. Die Katalysatoren (II) sollten 0,01-50 Gewichts
teile, vorzugsweise 0,05-30 Gewichtsteile, an Metallen
der Gruppe VIII oder Verbindungen davon auf 100 Ge
wichtsteile Träger enthalten.
Übliche Verfahren zur Herstellung der Katalysatoren (I)
sind z. B. (1) ein Verfahren, bei dem Oxidpulver, die getrennt
hergestellt wurden, homogen gemischt werden, (2) ein Ver
fahren, bei dem eine Mischung von Oxiden erhalten wird,
wobei Alkalicarbonate oder Alkalibicarbonate zu einer
wäßrigen Mischung von wasserlöslichen Salzen gegeben
werden, um eine Mitfällung zu bewirken, und anschließen
des Calcinieren an der Luft, und (3) ein Verfahren, bei
dem eine Mischung von Oxiden erhalten wird, wobei ein Teil
der Metalloxide vor dem Calcinieren zu einem Teil der
Metallcopräzipitate zugegeben wird.
Die Katalysatoren (II) können hergestellt werden durch Ein
tauchen der Träger in eine wäßrige Lösung der Metallverbin
dungen, gefolgt vom Trocknen oder Calcinieren. Die Reinheit
der Verbindungen ist nicht kritisch. Vorzugsweise sollten
Reagenzien erster Güte verwendet werden.
Diese Katalysatoren werden zweckmäßig vorher erhitzt zur Reduktion
bei 150 bis 400°C in einer Atmosphäre eines reduzierenden Gases,
wie Wasserstoffgas, Kohlenmonoxidgas oder einer Mischung
davon, um die Katalysatoren zu aktivieren, oder die
erhitzten Katalysatoren werden in Kontakt mit Methanol
oder einer Mischung aus Methanol und Wasser gebracht, um
die Katalysatoren für die Aktivierung zu reduzieren durch
den Gebrauch von reduzierendem Gas, wie Wasserstoffgas
oder Kohlenmonoxidgas, hergestellt durch Zersetzung von
Methanol.
Erfindungsgemäß sollte das aus der kondensierten Flüssigkeit
abgetrennte Gas bei 150-600°C, vorzugsweise 200-450°C,
und einem Druck von 5 MPa oder weniger, vorzugsweise
bei normalem Druck bis 3 MPa behandelt werden. Die
Raumgeschwindigkeit des Dampfes sollte 50-50 000 h-1,
vorzugsweise 100-30 000 h-1, betragen. Wenn erforderlich,
können 0,01-100 Gewichtsteile Wasser zu 1 Gewichtsteil
der kondensierten Flüssigkeit vor der Behandlung zugegeben
werden.
Die so behandelte kondensierte Flüssigkeit ist Wasser, das
fast keine organischen Verbindungen enthält, und deshalb
keine Verschmutzungsprobleme verursacht, wenn es als Abwasser
beseitigt wird. Die behandelte, kondensierte Flüssigkeit
kann auch wiederverwendet werden für die Dampfreformierung
von Methanol durch Kombination mit dem Ausgangsmaterial
Methanol oder einer Mischung aus Methanol
und Wasser, und die Wiederverwendung ist bevorzugt.
Wenn die behandelte, kondensierte Flüssigkeit im Reformie
rungsreaktionssystem wiederverwendet wird, ist es notwendig,
die Wassermenge anzupassen, um das Methanol-Wasser-
Verhältnis auf einen vorbestimmten Wert zu bringen.
Wenn die Dampfreformierung von Methanol kontinuierlich
durchgeführt wird, kann deshalb ein Teil der das Ganze
einer vorbestimmten Menge des Ausgangsmaterials Wasser
der kondensierten Flüssigkeit zugegeben werden. Die
Dampfreformierung von Methanol, bei der die kondensierte
Flüssigkeit verworfen oder wiederverwendet wird, wird gewöhnlich
wie folgt ausgeführt.
Bekannte Katalysatoren werden für die Dampfreformierungsreaktion
von Methanol verwendet. Sie umfassen z. B. Kupferkatalysatoren,
wie solche, die Kupferoxide,
Chromoxide und Manganoxide enthalten, (JA-PS 54-11274),
solche, die Kupfer, Zink und Aluminium enthalten (JA-OS 49-47281),
solche, die Oxide von Kupfer, Zink, Aluminium und Thorium
enthalten (US-PS 40 91 086), solche, die Oxide von
Kupfer, Zink, Aluminium und Chrom enthalten, solche,
die Oxide von Nickel und Aluminium (JA-OS 57-56302) enthalten,
und die Katalysatoren von Metallen der Gruppe VIII,
wie Nickel, Kobalt, Eisen, Ruthenium, Rhodium, Platin oder
Palladium, aufgebracht auf Tonerde (Nenryo Kyokai-shi Bd.
59, S. 40-47 (1980)) und einem Palladiumkatalysator,
aufgebracht auf Tonerde (NL-PS 64 14 748 und 64 14 753).
Zweckmäßigerweise können auch Katalysatoren, die als
aktive Komponente Kupferoxide, Zinkoxide, Aluminiumoxide
und Manganoxide und/oder Boroxide enthalten, verwendet werden.
Es ist natürlich wichtig, daß die Katalysatoren durch Reduktion
aktiviert werden.
Die Bedingungen der Dampfreformierung von Methanol
variieren mit den verwendeten Katalysatoren und können
nicht absolut spezifiziert werden. Die üblichen Bedingungen
sind jedoch wie folgt:
Die Reaktionstemperatur sollte 150-400°C, vorzugsweise 180-350°C, betragen, das Verhältnis von Wasser zu Methanol sollte 1-50 Mol, vorzugsweise 1-20 Mol, Wasser pro Mol Methanol betragen, die Raumgeschwindigkeit des Dampfes sollte 50-50 000 h-1, vorzugsweise 100-15 000 h-1, betragen, und der Reaktionsdruck sollte 5 MPa oder weniger, vorzugsweise Atmosphärendruck bis 3 MPa, betragen. Wenn benötigt, können Wasserstoffgas, Kohlenmonoxidgas, Kohlendioxidgas oder inerte Gase, wie Stickstoffgas, in Mengen von etwa 0,1-5 Mol pro Mol Methanol vor der Reaktion zugefügt werden.
Die Reaktionstemperatur sollte 150-400°C, vorzugsweise 180-350°C, betragen, das Verhältnis von Wasser zu Methanol sollte 1-50 Mol, vorzugsweise 1-20 Mol, Wasser pro Mol Methanol betragen, die Raumgeschwindigkeit des Dampfes sollte 50-50 000 h-1, vorzugsweise 100-15 000 h-1, betragen, und der Reaktionsdruck sollte 5 MPa oder weniger, vorzugsweise Atmosphärendruck bis 3 MPa, betragen. Wenn benötigt, können Wasserstoffgas, Kohlenmonoxidgas, Kohlendioxidgas oder inerte Gase, wie Stickstoffgas, in Mengen von etwa 0,1-5 Mol pro Mol Methanol vor der Reaktion zugefügt werden.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene reformierte
Gas enthält hauptsächlich Wasserstoffgas und Kohlendioxidgas.
Wenn das Kohlendioxidgas aus dem reformierten Gas auf konventionelle
Weise, z. B. durch Absorption in einer wäßrigen
Natriumcarbonatlösung, einer wäßrigen Kaliumcarbonatlösung
oder einer wäßrigen Monoethanolaminlösung, entfernt
wird, wird ein hochreines Wasserstoffgas erhalten.
Auch wenn die kondensierte Flüssigkeit nach der Behandlung
für die Dampfreformierung von Methanol wiederverwendet
wird, wird kein negativer Effekt auf die Reaktion ausgeübt
durch Ethanol und/oder Komponenten mit hohem Siedepunkt.
Die Umwandlung von Methanol ist hoch, die Beständigkeit
der Katalysatoren ist groß und das Verfahren verursacht
keine Verschmutzung. Deshalb ist das erfindungsgemäße
Verfahren von beträchtlichem industriellem Wert.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen die
Erfindung näher erläutern. Die Katalysatoren zur Behandlung
der kondensierten Flüssigkeit, die in den Beispielen
und den Vergleichsbeispielen verwendet wurden, wurden nach
folgenden Verfahren hergestellt:
Eine wäßrige Lösung, in der das (die) in der Tabelle angegebenen
wasserlösliche(n) Salze außer Aluminium in Wasser
gelöst wurden, bzw. eine wäßrige Alkalicarbonatlösung wurden
auf 73°C erhitzt und zum Vermischen ausreichend umgerührt,
um ein Copräzipitat zu erhalten. Dieses Copräzipitat
wurde durch Filtrieren abgetrennt, gewaschen und mit
Tonerde-Sol in vorbestimmtem Gewichtsprozentsatz gemischt.
Eine Mischung einer dabei erhaltenen vorbestimmten Zusammensetzung
wurde bei 75°C getrocknet und in einem Luftstrom bei
400°C calciniert. Das so calcinierte Produkt wurde zu
Tabletten geformt.
Eine wäßrige Lösung, in der alle wasserlöslichen Salze
der Tabelle in Wasser gelöst wurden, bzw. eine wäßrige
Alaklicarbonatlösung wurde auf 73°C erhitzt und zum
Mischen ausreichend umgerührt, um ein Copräzipitat zu erhalten.
Dieses Corpäzipitat wurde durch Filtern abgetrennt,
gewaschen, bei 75°C getrocknet und bei 400°C in einem Luftstrom
calciniert. Das so calcinierte Produkt wurde zu
Tabletten geformt.
Metallische Oxide eine vorgegebenen Zusammensetzungsverhältnisses
wurden einheitlich gemischt. Die dabei erhaltene
Mischung wurde bei 70°C getrocknet, bei 400°C in einem
Luftstrom calciniert und danach zu Tabletten geformt.
Ein Träger wurde in eine wäßrige Lösung von metallischen
Verbindungen mit vorgegebenen Konzentrationen eingetaucht,
wie in der Tabelle gezeigt. Danach wurde der größte
Teil der Feuchtigkeit daraus abgedampft unter reduziertem
Druck, und anschließend wurde bei 75°C getrocknet und bei
400°C calciniert.
Das gesamte Verfahren wie im Herstellungsverfahren D wurde
wiederholt mit der Ausnahme, daß die Calcinierung bei
400°C nicht durchgeführt wurde.
Gemäß dem Verfahrensablauf nach Fig. 1 wurde der folgende
durchgeführt:
- 10 l eines CuO-ZnO-Al₂O₃-B₂O₃-Katalysators (Atomverhältnis: 1 : 0,75 : 0,1 : 0,013, Herstellungsverfahren A)
wurden in einem Reaktor (1) als Katalysatoren zur Verwendung
bei der Dampfreformierung von Methanol eingetragen. Ebenfalls
wurden
- 2,5 l eines CuO-ZnO-Al₂O₃-NiO-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 0,75 : 0,25 : 0,125)
in einen Reaktor (2) als Katalysator zur Verwendung bei der
Behandlung der kondensierten Flüssigkeit eingetragen.
Dann wurde Dampf, enthaltend 5 Gew.-% H₂-Gas, durch die
Katalysatorschichten bei 200°C über zwölf Stunden hindurchgeleitet,
um die Reduktion der Katalysatoren durchzuführen.
Nach Ende der Katalysatorreduktion wurde Methanol, enthaltend
0,0045 Gew.-% Ethanol, bei einer Geschwindigkeit
von 8,68 kg/h durch eine Leitung (7) zugeführt, und H₂O
wurde bei einer Geschwindigkeit von 9,77 kg/h durch eine
Leitung (8) einem Verdampfer (4) zugeführt, und beide
wurden in gasförmiger Form in den Reaktor (1) eingeführt.
Die Dampfreformierungsreaktion wurde im Reaktor (1) bei
einem Druck von 1 MPa, einer
Temperatur von 265°C, einem Wasser/Methanol-Verhältnis
(am Einlaß des Reaktors, dasselbe ist im folgenden anwendbar)
von 2,0 und einer Gasraumgeschwindigkeit (am Einlaß
des Reaktors, dasselbe ist im folgenden anwendbar) von
1821 h-1, durchgeführt. Dann wurden 99,0% des dem Reaktor
(1) zugeführten Methanols umgewandelt. Das Naßgas aus dem
Reaktor (1) wurde in einem Kondensor (6) gekühlt und in einem
Dampf-Flüssig-Separator (3) in ein reformiertes Gas und
eine kondensierte Flüssigkeit aufgetrennt. Das reformierte
Gas wurde durch eine Leitung (11), bzw. die kondensierte
Flüssigkeit wurde durch eine Leitung (12), herausgeführt.
Hier betrug die Menge des herausgeführten reformierten
Gases 23,88 Nm³/h, und die Zusammensetzung betrug 74,84
Vol.-% H₂, 23,45 Vol.-% CO₂, 0,81 Vol.-% CO und
Spuren CH₄.
Als nächstes wurden 5,02 kg/h der gewonnenen, kondensierten
Flüssigkeit in einem Verdampfer (5) verdampft und
in einen Reaktor (2) zur Behandlung eingeführt. Die Behandlung
wurde in dem Reaktor (2) bei 325°C und 1 MPa und
einer Gasraumgeschwindigkeit von 2400 h-1 durchgeführt.
Die durch eine Leitung (13) ausgetragene Flüssigkeit bestand
weitgehend nur aus Wasser, enthaltend weitgehend
kein Methanol, Äthanol und Komponenten mit hohem Siedepunkt.
Der Arbeitsgang wurde gemäß einem üblichen Verfahrensablauf
nach Fig. 5 durchgeführt. Das Verfahrensschema nach
Fig. 5 unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 1, dadurch,
daß die kondensierte Flüssigkeit aus dem Dampf-Flüssig-
Separator (3) ohne Behandlung beseitigt wird. Die Dampfreformierungsreaktion
von Methanol im Reaktor (1) wurde in
derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Die kondensierte
Flüssigkeit (5,02 kg/h), ausgetragen aus dem
Dampf-Flüssig-Separator (3), enthielt 1,73 Gew.-% Methanol,
0,078 Gew.-% Ethanol und 0,001 Gew.-% Komponenten mit hohem
Siedepunkt - der Rest war Wasser.
Der Arbeitsgang wurde nach dem Verfahrensschema gemäß Fig.
1 durchgeführt.
- 10 l eines CuO-ZnO-Al₂O₃-B₂O₃-Katalysators,
ähnlich wie in Beispiel 1, wurden in den Reaktor (1)
eingeführt, und 3 l eines Katalysators aus PtO₂ (2 Gew.-%),
aufgebracht auf Aktivkohle, wurden in den Reaktor (2) eingeführt.
Die Reduktion der Katalysatoren wurde in den Reaktoren
jeweils mit einem Dampfstrom, enthaltend 5 Gew.-%
H₂-Gas, bei 200°C für 12 Stunden durchgeführt. Methanol,
enthaltend 0,080 Gew.-% Ethanol, wurde durch die Leitung
(7) mit einer Geschwindigkeit von 8,52 kg/h eingeführt,
H₂O wurde durch die Leitung (8) mit einer Geschwindigkeit
von 9,58 kg/h in den Verdampfer (4) eingeführt, und ein
Methanol-Wasser-Gemisch-Dampf wurde in den Reaktor (1)
eingeführt. Der Reaktor (1) wurde bei einem Druck von 1 MPa,
einer Temperatur von 265°C, einem Wasser/Methanol-Verhältnis
von 2,0 und einer Gasraumgeschwindigkeit von 1787 h-1
betrieben. Als Ergebnis wurden 90,6% des zugeführten Methanols
umgewandelt. Die Menge des durch die Leitung (11) ausgeführten,
reformierten Gases betrug 21,47 Nm³/h mit einer
Zusammensetzung von 74,87 Vol.-% H₂, 24,43 Vol.-% CO₂, 0,70
Vol.-% CO und Spuren CH₄. Die kondensierte Flüssigkeit
wurde durch die Leitung (12) in den Verdampfer (5) eingeführt,
und der Dampf wurde dem Reaktor (2) zugeführt. Im
Reaktor (2) wurde die Behandlung bei einem Druck
von 1 MPa, einer Temperatur von 361°C und einer Gasraumgeschwindigkeit
von 2300 h-1 durchgeführt. Die durch die
Leitung (13) ausgetragene Flüssigkeit bestand weitgehend
aus Wasser, Es wurde weitgehend keine Anwesenheit von Methanol,
Ethanol und Komponenten mit hohem Siedepunkt festgestellt.
Die Dampfreformierung von Methanol wurde nach dem Verfahrensschema
gemäß Fig. 5 in ähnlicher Weise wie in
Beispiel 2 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die
kondensierte Flüssigkeit nicht behandelt wurde. Die durch
die Leitung (12) ausgetragene, kondensierte Flüssigkeit
enthielt 13,23 Gew.-% nicht-umgesetztes Methanol, 0,090 Gew.-%
Ethanol und 0,0098 Gew.-% Komponenten mit hohem Siedepunkt,
der Rest war Wasser.
Der Arbeitsgang wurde gemäß dem Recycle-Verfahren gemäß
Fig. 2 durchgeführt.
- 2 l eines CuO-ZnO-Al₂O₃-NiO-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 0,75 : 0,25 : 0,125)
wurde in einen Reaktor (2) eingetragen, und
- 10 l CuO-ZnO-Al₂O₃-NiO-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 0,4 : 0,2, Herstellungsverfahren B)
wurden in einen Reaktor (1) eingetragen. Die Reduktion der
jeweiligen Katalysatoren wurde mit N₂-Gas, enthaltend
5 Vol.-% H₂-Gas, bei 200°C über acht Stunden durchgeführt.
Dann wurde Methanol, enthaltend 0,0051 Gew.-% Ethanol, mit
einer Geschwindigkeit von 8,61 kg/h durch eine Leitung (7)
in einem Verdampfer (4) eingeführt, und H₂O wurde mit einer
Geschwindigkeit von 4,84 kg/h durch eine Leitung (8) in den
Verdampfer (4) eingeführt. Ein gemischter Dampf aus Methanol
und Wasser, verdampft in dem Verdampfer (4), wurde mit
einem Naßgas aus dem Reaktor (2) in den Reaktor (1) eingeführt.
Im Reaktor (1) wurde die Reaktion bei einem Druck
von 1 MPa, einer Temperatur von 265°C, einer Gasraumgeschwindigkeit
von 1800 h-1 und einem Wasser-/Methanol-
Verhältnis (Mol-Verhältnis) von 2,0 durchgeführt. Das
Naßgas aus dem Reaktor (1) wurde in einem Kondensor (6)
gekühlt und in ein reformiertes Gas und eine kondensierte
Flüssigkeit aufgetrennt. Die kondensierte Flüssigkeit (4,96 kg/h)
wurde durch eine Leitung (12) in einen Verdampfer (5)
zur Verdampfung eingeleitet, und der Dampf wurde in den
Reaktor (2) eingeführt. Im Reaktor (2) wurde die Behandlung
bei einem Druck von 1 MPa, einer Temperatur von 350°C
und einer Gasraumgeschwindigkeit von 3000 h-1 durchgeführt.
Das Naßgas aus Reaktor (2) wurde mit Ausgangsdampf von
Methanol und Wasser in den Reaktor (1) eingeführt zu Verwendung
bei der Dampfreformierung von Methanol. Das
genannte Recycle-Verfahren wurde kontinuierlich über eine
lange Zeit in einem stationären Zustand betrieben. Im
stationären Zustand betrug die Umwandlung des in den Reaktor
(1) eingeführten Methanols 99,1%, und die Menge des
durch die Leitung (11) ausgeführten, reformierten Gases betrug
24,04 Nm³/h. Die Zusammensetzung des reformierten Gases
betrug 74,84 Vol.-% H₂, 24,32 Vol.-% CO₂, 0,83 Vol-% CO
und 0,01 Vol.-% CH₄. Das Naßgas aus dem Reaktor (2) enthielt
weitgehend kein Methanol, Ethanol und keine Verbindungen mit
hohem Siedepunkt.
Die Dampfreformierung von Methanol wurde nach
einem üblichen Recycle-Verfahren, das kein Verfahren mit
Behandlung der kondensierten Flüssigkeit, wie in Fig. 6
dargestellt, beinhaltet, in ähnlicher Weise wie in Beispiel 3
durchgeführt. Die kondensierte Flüssigkeit wurde mit
Methanol und Wasser in einen Reaktor (1) eingeleitet,
ohne irgendeine Behandlung zu erfahren. Mit Fortschreiten
des Arbeitsganges stiegen die Gehalte an Methanol,
Ethanol und anderen Verbindungen mit hohem Siedepunkt
an und erreichten konstante Werte. In einem stationären
Zustand betrug die Umwandlung des in den Reaktor (1) eingeführten
Methanols 86,7%, und die Menge an reformiertem
Gas betrug 20,36 Nm³/h. Die Zusammensetzung des reformierten
Gases betrug 74,38 Vol.-% H₂, 25,02 Vol.-% CO₂, 0,60 Vol.-%
CO und Spuren CH₄. Der Ethanolgehalt der kondensierten
Flüssigkeit betrug 0,0684 Gew.-%.
Der Arbeitsgang wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 3
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß Methanol, enthaltend
0,081 Gew.-% Ethanol, als Ausgangsmethanol verwendet
wurde, und die Reaktion wurde bei 340°C und einer Gasraumgeschwindigkeit
von 2000 h-1 in dem Reaktor (2) durchgeführt.
Die Umwandlung des in den Reaktor (1) eingeführten
Methanols betrug 90,6%. Die Menge an reformiertem Gas betrug
24,06 Nm³/h. Die Zusammensetzung der reformierten Gases
betrug 74,86 Vol.-% H₂, 24,37 Vol.-% CO₂, 0,77 Vol.-% CO und
0,02 Vol.-% CH₄. Das Naßgas aus dem Reaktor (2) enthielt
ebenfalls weitgehend kein Methanol, Ethanol und keine Verbindungen
mit hohem Siedepunkt.
Der Arbeitsgang wird nach einem üblichen Verfahren gemäß
Fig. 6 in ähnlicher Weise wie die Dampfreformierung
von Methanol in Beispiel 4 durchgeführt. In einer
stationären Phase betrug die Umwandlung des in den Reaktor
(1) eingeführten Methanols 62,1% und die Menge an reformiertem
Gas betrug 14,76 Nm³/h. Die Zusammensetzung des
reformierten Gases betrug 74,56 Vol.-% H₂, 25,00 Vol.-% CO₂,
0,44 Vol.-% CO und Spuren CH₄. Es waren auch 0,263
Gew.-% Ethanol und 0,109 Gew.-% an Verbindungen mit hohem
Siedepunkt in der kondensierten Flüssigkeit vorhanden.
Der Arbeitsgang wurde nach dem Verfahrensschema gemäß
Fig. 3 durchgeführt.
- 3 ml eines Katalysators, der Diatomeenerde,
tragend 20 Gew.-% NiO, umfaßt, wurde in einen Reaktor (2)
eingeführt, und
- 10 ml eines CuO-ZnO-Al₂O₃-Katalysators (Atomverhältnis 1,0 : 0,75 : 0,25, Herstellungsverfahren B)
wurden in einen Reaktor (1) eingeführt. Diese Katalysatoren
wurden unter Verwendung eines Mischgases N₂/H₂ reduziert.
Methanol, enthaltend 0,0396 Gew.-% Ethanol, wurde mit einer
Geschwindigkeit von 6,86 g/h durch eine Leitung (7) zugeführt.
Methanoldampf wurde unter Druck mit dem Naßgas aus
dem Reaktor (2) in den Reaktor (1) eingegeben. In dem Reaktor
(1) wurde der Arbeitsgang bei einem Druck
von 1,5 MPa und einer Temperatur von 265°C durchgeführt,
die Gasraumgeschwindigkeit wurde bei 1400 h-1 gehalten
und das Wasser/Methanol-Verhältnis betrug 2,0. Das Naßgas
aus dem Reaktor (1) wurde in einem Kondensor (6) gekühlt
und in einem Dampf-Flüssig-Separator (3) in ein reformiertes
Gas und eine kondensierte Flüssigkeit aufgetrennt. Die kondensierte
Flüssigkeit wurde mit durch eine Leitung
(8) neu zugeführtem H₂O (3,76 g/h) in einen Verdampfer (5) eingeleitet,
und der Dampf wurde in den Reaktor (2) durch eine
Leitung (13) eingeführt. Die Arbeitsbedingungen in dem Reaktor
(2) waren ein Druck von 1,5 MPa, eine Temperatur von
280°C und eine Gasraumgeschwindigkeit von 3270 h-1. In
einer stationären Phase betrug die Menge an reformiertem
Gas 18,45 Nl/h, und die Gaszusammensetzung beträgt 74,75 Vol.-%
H₂, 24,37 Vol.-% CO₂, 0,87 Vol.-% CO und 0,01 Vol.-% CH₄.
Die Umwandlung des in den Reaktor (1) eingeführten Methanols
betrug 95,2%. Es waren kein Ethanol
oder Verbindungen mit hohem Siedepunkt in dem Naßgas aus
dem Reaktor (2) enthalten, und das Naßgas bestand weitgehend
aus Wasser.
Die Dampfreformierung von Methanol wurde nach dem
Verfahrensschema gemäß Fig. 6 in ähnlicher Weise wie
die im Reaktor (1) von Beispiel 5 durchgeführt. In einem
stationären Zustand betrug die Umwandlung des in den Reaktor
(1) eingeführten Methanols 70,5%. Die Menge an gebildetem,
reformiertem Gas betrug 12,88 Nl/h. Die Zusammensetzung
des reformierten Gases betrug 74,62 Vol.-% H₂, 24,98
Vol.-% CO₂, 0,52 Vol.-% CO und Spuren CH₄. Es waren
auch 0,141 Gew.-% Ethanol und 0,064 Gew.-% an Komponenten
mit hohem Siedepunkt in der rückgeführten, kondensierten
Flüssigkeit vorhanden.
Es wurde der Arbeitsgang nach dem Verfahrensschema gemäß
Fig. 4 durchgeführt. In Fig. 4 sind ein Reaktor (1)
und ein Reaktor (2) vertikal in einem Körper mit einem
Loch verbunden, und das Ausgangsmaterial Methanol und
Wasser werden von oben dem Reaktor (1) zugeführt. In den
Reaktor (2) wurden
- 2,5 ml eines CuO-ZnO-Al₂O₃-CoO-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 0,75 : 0,25 : 0,125)
eingeführt, und
- 10 ml eines CuO-ZnO-Cr₂O₃-Katalysators (Atomverhältnis 1,0 : 1,0 : 0,5, Herstellungsverfahren B),
beschrieben in der JP-PS 49-37708, wurden in
den Reaktor (1) eingeführt. Nach der Reduktion der Katalysatoren
wurde Methanol, enthaltend 0,0048 Gew.-% Ethanol,
mit einer Geschwindigkeit von 6,69 g/h durch eine Leitung
(7) in einen Verdampfer (4) eingegeben, und Wasser wurde
ebenfalls mit einer Geschwindigkeit von 3,77 g/h durch
eine Leitung (8) in den Verdampfer (4) eingegeben. Das
in dem Verdampfer (4) erzeugte Mischgas aus Methanol und
Wasser wurde von unten mit dem Gas aus dem Reaktor (2) in
den Reaktor (1) zugeführt. Das aus dem Reaktor (1) ausgetragene
Naßgas wurde in einem Kondensor (6) gekühlt und
in einem Dampf-Flüssig-Separator (3) in ein reformiertes Gas
und eine kondensierte Flüssigkeit aufgetrennt. Das reformierte
Gas wurde durch eine Leitung (11) herausgeführt. Die aus
dem Dampf-Flüssig-Separator durch eine Leitung (12) herausgeführte,
kondensierte Flüssigkeit wurde in einen Verdampfer
(5) geleitet, und der erzeugte Dampf wurde in den Reaktor
(2) eingeführt. Der Reaktor (1) wurde bei Atmosphärendruck
und 340°C betrieben. Die Gasraumgeschwindigkeit
betrug 1400 h-1, und das Wasser/Methanol-Verhältnis betrug
2,0. Der Reaktor (2) wurde bei Atmosphärendruck bei
340°C betrieben, und die Raumgeschwindigkeit des passierenden
Gases betrug 1900 h-1. In einem stationären Zustand
betrug die Menge des herausgeführten, reformierten Gases
18,51 Nl/h und es bestand aus 74,71 Vol.-% H₂, 24,13 Vol.-%
CO₂, 1,12 Vol.-% CO und 0,02 Vol.-% CH₄.
Der Arbeitsgang wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel
5 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Temperatur
der Katalysatoren variiert wurde in dem Reaktor (2).
Nach dem Verfahrensschema gemäß Fig. 1 wurden
- 1 l eines CuO-ZnO-Al₂O₃-B₂B₃-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 0,75 : 0,1 : 0,013, Herstellungsverfahren A),
in den Reaktor (1) eingeführt, und
- 1,2 l eines CuO-ZnO-Al₂O₃-NiO-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 1 : 0,5 : 0,5)
wurden in den Reaktor (2) eingeführt, um Methanol zu reformieren
bzw. die kondensierte Flüssigkeit zu behandeln.
Dann wurde die Reduktion der Katalysatoren durchgeführt
unter Verwendung von Dampf, enthaltend 5 Vol.-% H₂-Gas,
bei 200°C über zwölf Stunden. Dann wurde Methanol, enthaltend
0,08 Gew.-% Ethanol, mit einer Geschwindigkeit von
78 g/h durch die Leitung (7) in den Verdampfer (4) eingegeben,
und Wasser wurde mit einer Geschwindigkeit von
439 g/h durch die Leitung (8) in den Verdampfer (4) eingegeben.
Der Methanol-Wasser-Gemisch-Dampf wurde
in den Reaktor (1) eingeführt. Der Reaktor (1) wurde
bei Atmosphärendruck, 240°C, einer Gasraumgeschwindigkeit
von 600 h-1 und einem Wasser/Methanol-Verhältnis von 10
betrieben. Als Ergebnis wurden 99,5% des zugeführten Methanols
umgewandelt. Die Menge des durch die Leitung (11) ausgeführten,
reformierten Gases betrug 217,3 Nl/h mit einer
Zusammensetzung von 75,02 Vol.-% H₂, 24,93 Vol.-% CO₂,
0,05 Vol.-% CO und Spuren CH₄. Die kondensierte Flüssigkeit
wurde durch die Leitung (12) in den Verdampfer (5)
eingeführt, und der erzeugte Dampf wurde in den Reaktor
(2) eingeführt. Der Reaktor (2) wurde bei Atmosphärendruck,
250°C und einer Gasraumgeschwindigkeit von 400 h-1
betrieben. Methanol, Ethanol und Komponenten mit hohem
Siedepunkt wurden nur in geringer Menge in der durch die Leitung
(13) ausgetragenen Flüssigkeit festgestellt.
Nach dem Verfahrensschema gemäß Fig. 5 wurde der Arbeitsgang
in ähnlicher Weise wie in Beispiel 13 durchgeführt,
mit der Ausnahme, daß die kondensierte Flüssigkeit
nicht behandelt wurde. Die durch die Leitung (12)
ausgetragene kondensierte Flüssigkeit enthielt 0,1 Gew.-% nichtumgesetztes
Methanol, 0,076 Gew.-% Ethanol, 0,008 Gew.-%
an Verbindungen mit hohem Siedepunkt, und als Rest
Wasser.
Nach dem Verfahrensschema gemäß Fig. 2 wurden 1 Liter
eines Methanol-Reformierungskatalysators vom Typ CuO-ZnO-
Cr₂O₃ (Atomverhältnis 1 : 0,5 : 0,5, Herstellungsverfahren B),
hergestellt nach dem Verfahren der
JP-PS 49-37708, in den Reaktor (1) und 67 ml
eines CuO-ZnO-Al₂O₃-NiO-Katalysators (1 : 1,5 : 0,7 : 1) zur Behandlung
der kondensierten Flüssigkeit in den Reaktor (2)
eingeführt. Als Ausgangsmaterial wurde Methanol, enthaltend
0,0056 Gew.-% Ethanol, verwendet. Der Reaktor (1)
wurde bei einem Druck von 3 MPa, einer Temperatur von
400°C, einer Gasraumgeschwindigkeit von 5013 h-1 und einem
Mol-Verhältnis Wasser/Methanol von 1,0 betrieben, und
der Reaktor (2) wurde bei 2 MPa und 380°C betrieben.
In einem stationären Zustand wurden die folgenden Ergebnisse
erhalten. Wenn Methanol mit einer Geschwindigkeit
von 3,59 kg/h durch die Leitung (7) und Wasser mit einer
Geschwindigkeit von 2,02 kg/h durch die Leitung (8) zugegeben
wurden und die Gasraumgeschwindigkeit in dem Reaktor
(2) bei 9905 h-1 gehalten wurde, betrug die Umwandlung
des in den Reaktor (1) eingeführten Methanols 98,8%. Die
Menge der erzeugten reformierten Gases betrug 9,29 Nm³/h mit einer Zusammensetzung
von 73,33 Vol.-% H₂, 20,00 Vol.-% CO₂, 6,66
Vol.-% CO und 0,01 Vol.-% CH₄. Das aus dem Reaktor (2) ausgetragene
Naßgas enthielt kein Methanol,
Ethanol und keine Verbindungen mit hohem Siedepunkt.
Nach dem Verfahren gemäß Fig. 6 wurde die Dampfreformierungsreaktion
von Methanol unter ähnlichen Bedingungen
wie in Beispiel 14 durchgeführt, mit der Ausnahme,
daß die kondensierte Flüssigkeit direkt in den
Reaktor (1) mit dem Ausgangsmaterial Methanol und Wasser
eingeführt wurde. In einem stationären Zustand betrug die
Umwandlung des in den Reaktor (1) eingeführten Methanols
79,8%. Das reformierte Gas belief sich auf 7,34 Nm³/h
mit einer Zusammensetzung von 72,75 Vol.-% H₂, 21,03 Vol.-%
CO₂, 6,21 Vol.-% CO und 0,01 Vol.-% CH₄. Der Ethanolgehalt
in der kondensierten Flüssigkeit betrug 0,111 Gew.-%.
Der Arbeitsgang wurde in ähnlicher Weise wie in
Beispiel 13 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß 2,8 l eines
CuO-ZnO-Al₂O₃-NiO-Katalysators (Atomverhältnis 1 : 0,5 : 0,35 : 0,2)
in dem Reaktor (2) verwendet wurde daß Methanol,
enthaltend 0,021 Gew.-% Ethanol, als Ausgangsmaterial verwendet
wurde, daß der Reaktor (1) bei 0,5 MPa, 280°C,
einer Gasraumgeschwindigkeit von 10 112 h-1 und einem
Wasser/Methanol-Molverhältnis von 5,0 betrieben wurde
und daß der Reaktor (2) bei 1,5 MPa und 300°C betrieben
wurde. Als Ergebnis betrug die Umwandlung des dem
Reaktor (1) zugeführten Methanols 96,9% in einer stationären
Phase bei einer Methanolzufuhrgeschwindigkeit von
2,41 kg/h, einer Wasserzufuhrgeschwindigkeit von 1,36 kg/h
und einer Gasraumgeschwindigkeit von 2450 h-1 in dem Reaktor
(2). Die Menge an reformiertem Gas betrug 6,54 Nm³/h mit
einer Zusammensetzung von 75,02 Vol.-% H₂, 24,79 Vol.-%
CO₂, 0,19 Vol.-% CO und Spuren CH₄.
Gemäß Fig. 6 wurde die Dampfreformierung von
Methanol unter ähnlichen Bedingungen wie in Beispiel
15 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die kondensierte
Flüssigkeit direkt vom Gas-Flüssig-Separator (3) in den
Reaktor (1) ohne Behandlung eingeführt wurde. Die Umwandlung
des in den Reaktor (1) eingeführten Methanols betrug
82,3%. Die Menge an reformiertem Gas betrug 5,45 Nm³/h
mit einer Zusammensetzung von 74,57 Vol.-% H₂, 25,21 Vol.-%
CO₂, 0,22 Vol.-% CO und Spuren CH₄. Es wurden
auch 0,085 Gew.-% Ethanol in der kondensierten Flüssigkeit
festgestellt.
Claims (6)
1. Verfahren zur Dampfreformierung von Methanol, bei dem
ein reformiertes Gas, enthaltend Wasserstoffgas und Kohlendioxidgas,
durch Gasphasenreaktion von Methanol und
Wasser in Gegenwart von Katalysatoren erhalten wird, dadurch
gekennzeichnet, daß eine kondensierte
Flüssigkeit, erhalten nach der Trennung von gasförmigen
Komponenten aus dem durch die Dampfreformierungsreaktion
von Methanol hergestellten Gas, oder eine Mischung
der kondensierten Flüssigkeit mit Wasser bei einer
Temperatur von 150-600°C und einem Druck von bis zu 5
MPa mit Katalysatoren (I), enthaltend Kupferoxid (A),
Oxide wenigstens einer Art von Metallen, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Zink, Aluminium und Chrom (B),
und wenigstens ein Oxid der Metalle der Gruppe VIII des
Periodensystems (C), oder Katalysatoren (II), die Metalle
der Gruppe VIII des Periodensystems oder Verbindungen davon,
aufgebracht auf Träger, enthalten, in Kontakt gebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Katalysator (I) ein Atomverhältnis von Kupfer : Zink
oder Chrom von 1 : 0,2-2 hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Katalysator (I) ein Atomverhältnis von Kupfer : Aluminium
von 1 : 0,01-1,5 hat.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Katalysator (I) ein Atomverhältnis von Kupfer : Metall
der Gruppe VIII des Periodensystems von 1 : 0,01-3 hat.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
im Katalysator (II) 0,01-50 Gewichtsteile eines Metalls der
Gruppe VIII des Periodensystems oder einer Verbindung davon
auf 100 Gewichtsteile eines Trägers aufgebracht sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Katalysator vor der Verwendung durch Reduktion bei 150-
400°C in einer reduzierenden Gasatmosphäre aktiviert wird.
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