JPS6228081B2 - - Google Patents

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JPS6228081B2
JPS6228081B2 JP54138944A JP13894479A JPS6228081B2 JP S6228081 B2 JPS6228081 B2 JP S6228081B2 JP 54138944 A JP54138944 A JP 54138944A JP 13894479 A JP13894479 A JP 13894479A JP S6228081 B2 JPS6228081 B2 JP S6228081B2
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JP
Japan
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methanol
methyl formate
gas
carbon monoxide
catalyst
Prior art date
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Expired
Application number
JP54138944A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS5688801A (en
Inventor
Takeo Igarashi
Kozo Sano
Hideo Igarashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Gas Chemical Co Inc filed Critical Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority to JP13894479A priority Critical patent/JPS5688801A/en
Publication of JPS5688801A publication Critical patent/JPS5688801A/en
Publication of JPS6228081B2 publication Critical patent/JPS6228081B2/ja
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  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はメタノールを原料として水素および一
酸化炭素のそれぞれを単独で分離取得できる全く
新規な方法であり、さらに詳しくは次式の(i)式に
よりメタノールを脱水素して水素ガスを取得し、
生成したぎ酸メチルを(ii)式のごとくメタノールお
よび一酸化炭素へ選択的に熱分解して一酸化炭素
ガスを取得する方法であり、さらに取出されたメ
タノールを所望により(i)式の反応へ循環すること
により全体として(iii)式で表わされるメタノールか
らの水素および一酸化炭素の製法であつて、しか
もメタノールを原料として水素および一酸化炭素
のそれぞれが単独で取得される方法である。 (i) 2CH3OH→HCOOCH3+2H2 (ii) HCOOCH3→CO+CH3OH (iii) CH3OH→CO+2H2 水素または/および一酸化炭素を製造するに
は、現在、石油系炭化水素または天然ガスなどを
部分酸化するか、または水蒸気改質を行なう方法
が採用されているが、これらの原料は昨今の石油
事情から高価となりつゝあり、かつ供給が不安定
であり、工業原料として好ましくない。 しかるに一方、近い将来メタノールは中近東な
どの産油国で大量生産されて必要な場所へ非常に
安価に大量輸送できるようになると言われてい
る。そうなると、この安価なメタノールを燃料用
又は各種化学原料用として利用できるようになる
が、最近それを反映してこのメタノールの利用に
関して検討がなされている。たとえば、メタノー
ルから工業的に価値の高い水素および一酸化炭素
混合ガス、水素ガス、メタン、エチレン、ガソリ
ン、酢酸およびぎ酸メチルの製造法などがあげら
れる。これらのうちメタノールからの水素および
一酸化炭素混合ガスの製造法としては、亜鉛―ク
ロム系触媒〔たとえば、Ind.Eng.Chem.21 1056
(1929)〕、銅―ニツケル系触媒〔たとえば、Ind.
Eng.Chem.40 583(1948)〕上へメタノール蒸
気を通して気相接触分解して製造する方法が知ら
れているが、ごく最近、日本公開特許公報昭54−
25294では、周期律表の族金属と族〜族を
組合せたものをシリカ、アルミナなどの担体に担
持させた触媒も開示されている。これらは、いず
れもメタノールを熱分解して水素と一酸化炭素と
の混合ガスを取得する方法である。この混合ガス
から水素および一酸化炭素をそれぞれ純粋に取出
すには、深冷、吸着または吸収などの分離操作に
より取出す必要がある。これらの分離操作は工程
が非常に複雑であるとともに、かなり多量のエネ
ルギーを消費する。本発明の目的はこのような複
雑な分離操作を必要とせず、メタノールを原料と
し、水素および一酸化炭素をそれぞれ単独で取出
す方法を提供するにある。 すなわち、本発明は(1)メタノールを脱水素して
ぎ酸メチルを生成させ、発生する水素ガスを分離
する工程および(2)(1)の工程で得られたぎ酸メチル
とメタノールとの混物またはぎ酸メチルを熱分解
触媒で処理し、発生する一酸化炭素ガスを分離す
る工程の二つの工程を包含し、水素および一酸化
炭素を分離取得することを特徴とするメタノール
の分解方法である。 このメタノールを脱水素してぎ酸メチルを得る
ための触媒としては特に制限はないが、本発明者
らが開発したつぎのような銅系の触媒が好適に使
用される。 すなわち、たとえば、銅および周期律表a族
又はa族から選ばれた元素との組合せ触媒(特
開昭52−128315)、銅および希土類元素またはア
クチナイド族元素から選ばれた元素との組合せ触
媒(特公昭54−46819)、銅、ジルコニウムおよび
亜鉛、または銅、ジルコニウム、亜鉛およびアル
ミニウムからなる触媒(特公昭54−46821)、銅お
よびセメントを含有する触媒(特願昭53−
47436)ならびに銅、ジルコニウムおよびカルシ
ウムを含有する触媒(特願昭54−83664)などが
ある。なお、この脱水素反応は実用上通常は気相
で行なわれる。またこの反応は回分式および連続
式のいずれによつても行なうことができるが、実
用上後者が好ましい。この脱水素反応の反応条件
は常法で採用されている反応条件でよく、たとえ
ば反応温度100〜400℃、好ましくは150〜350℃、
ガスの空間速度100〜50000hr-1、好ましくは500
〜30000hr-1であり、圧力は50Kg/cm2G〜減圧下、
好ましくは20Kg/cm2G〜常圧下である。 メタノールの脱水素工程で気液分離された生成
液は、未反応メタノールとぎ酸メチルの混合液で
ある。この混合液をぎ酸メチルの熱分解工程へ送
りこゝでぎ酸エチルのみを接触的に熱分解する
か、またはこの混合液から蒸留などにより分離し
たぎ酸メチルを熱分解する方法が採られる。ぎ酸
メチルを接触的に熱分解するための触媒には特に
制限はないが活性炭、ゼオライトそれ自体かまた
は活性成分としてアルカリ土類金属化合物または
アルカリ金属化合物を含有する触媒など好適に使
用される。 すなわち、この触媒の活性成分はメタノールま
たはぎ酸メチルとは反応しないかまたは反応しに
くいアルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属
化合物であればよく、たとえばカリウム、ナトリ
ウムおよびリチウムならびにマグネシウム、カル
シウムなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金
属の酸化物、水酸化物、硫化物、ハロゲン化物、
硫酸塩および炭酸塩などの無機酸塩、ぎ酸塩およ
び酢酸塩などの有機酸塩ならびにアルコラートな
どであり、代表的な化合物としてたとえば水酸化
カリウム、塩化カリウム、ぎ酸カリウム、硫化ナ
トリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム塩化
リチウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム
および水酸化カルシウムなどをあげることができ
る。これらは単独でまたはこれらの混合物として
使用することができる。なおぎ酸メチルの分解は
気相下および液相下のいずれでも可能であり、ま
た回分式および連続式のいずれの型式でも実施で
きるが連続式が好ましい。触媒の形態は、反応の
方式により異なる。たとえば液相下での場合はア
ルカリ金属化合物またはアルカリ土類金属化合物
自体を原料混合物に溶かして均一状態とし、ある
いは難溶の場合にはスラリー状態として反応器へ
仕込んで回分式で反応を行なうか原料混合物を連
続的に供給して反応生成物などを連続的に抜出す
連続式反応で行なう。またアルカリ金属化合物ま
たはアルカリ土類金属化合物自体を、またはシリ
カゲル、ケイソウ土、軽石、レンガおよび活性炭
などの担体にアルカリ金属化合物またはアルカリ
土類金属化合物を担持させた固体触媒を予め充填
した反応器に連続的に原料混合物のみを供給する
とともに反応生成物を連続的に抜き出す固定床式
連続法も採用できる。就中、固定床式連続法が実
用上最も好ましい。 また、気相化での場合にはアルカリ土類金属と
してたとえばマグネシアを使用しこれをアルミ
ナ、ゼオライトまたは活性炭に担持、混合した固
体触媒を使用する連続法が好ましい。 反応条件は常法でよいが、たとえばつぎのよう
な条件が採用される。すなわち、たとえば、ぎ酸
メチルの熱分解で用いられる触媒量はその形態に
よつて異なる。すなわち、たとえば固定床式連続
法を採用するときには触媒量は特に制限はない。
はた触媒を原料混合物に混合し、または原料混合
物とは別ではあるが同時に反応器に供給して回分
式または連続式で反応を行なう場合は、実用上原
料混合物に含まれるぎ酸メチル1モルにつきアル
カリ金属原子またはアルカリ土類金属原子として
0.1〜400ミリグラム原子、好ましくは0.4〜100ミ
リグラム原子とされる。触媒の使用量が、ぎ酸メ
チル1モルにつきアルカリ金属原子またはアルカ
リ土類金属原子として00.1ミリグラム原子未満で
あつたときは反応速度が遅くなり、また400ミリ
グラム原子を越えた場合にはメタノールまたはぎ
酸メチルの副分解反応が起きる危険性がある。ア
ルカリ金属化合物を担体に担持させて固体触媒と
して使用する場合には、両者の比には特に制限は
ないが、実用上担体1グラムに対してアルカリ金
属原子またはアルカリ土類金属原子として0.05〜
3.0ミリグラム原子、好ましくは0.1〜1.5ミリグラ
ム原子で十分である。 メタノールとぎ酸メチルとの混合液中のぎ酸メ
チルの含有率には特に制限はないが、実用上、通
常は10〜70wt%、好ましくは20〜60wt%とされ
る。10wt%未満としたときには原料混合物あた
りの一酸化炭素の収量が少なく、また70wt%よ
り高くしたときには70wt%以下としたときに比
して水素発生量が多くなり一酸化炭素の純度を低
下せしめることにはなるが、その程度は極めて少
なく、実用上、全く支障のない程度である。従つ
てぎ酸メチルの含有率を70wt%より高くするこ
ともできる。また、10wt%未満とすることも妨
げない。 温度は実用上200〜500℃の範囲で、好ましくは
250〜450℃の範囲で行なう。200℃未満では実用
上十分な反応速度が得られず、また、500℃をこ
える温度では副分解量が多くなり、一酸化炭素の
収率を低下させると同時に発生一酸化炭素が汚染
されることになる。 また、圧力には特に制限はなく、大気圧下では
勿論、従来は反応速度がおそいとされていた350
気圧のような高圧下にもおどろくべきことに充分
なる反応速度が維持され、高純度COが製造され
る。したがつて、前記のような反応条件を採用し
たときには発生一酸化炭素を特に圧縮することな
く、高圧の高純度一酸化炭素を得ることもでき
る。 反応時間は回分式では30秒乃至4時間、とくに
好ましくは0.1〜2時間であり、連続式では1時
間当りの液空間速度(以下LSVHと記す)として
は0.1〜100、好ましくは0.5〜20であり、1時間
当りのガス空間速度としては50〜50000、好まし
くは250〜10000である。 なお熱分解で生成したメタノールを所望により
再使用することができる。また熱分解におけるぎ
酸メチル分解率を高く維持することによつて、熱
分解処理後の液をそのまゝ(1)の工程へもどすこと
も可能である。 このようにして得られた水素および一酸化炭素
の純度は、いずれもそのまゝ工業原料として使用
できる位に十分高いが必要に応じてさらに精製し
て使用することもできる。 本発明において、水素と一酸化炭素とを分離す
るための分離操作を省略することができ、しかも
工業原料としてそのまゝ使用できる程に十分高い
純度の水素および一酸化炭素をメタノールを原料
としてそれぞれ取得することができるとの効果が
得られ、工業的価値は極めて大きい。 本発明をさらに具体的に説明するため、添付図
面にしたがつた実施例を例示する。 実施例 1 まず、第1図に示されたプロセスにおいて予熱
されたメタノール蒸気6926g/hrをライン18を
通つて脱水素塔1に送つた。脱水素塔1には
Cu:Zn:Zr:A(10:3:3:1)なる組成
の触媒が充填されており、ここではメタノール蒸
気空間速度3500hr-1、270℃、7.5Kg/cm2Gの条件
で操作されて選択的にぎ酸メチルが生成した。脱
水素塔1を出た発生水素ガスを含むぎ酸メチル―
メタノール混合物は熱交換器5において、入口メ
タノール(ライン18)と熱交換され、のちクー
ラー6で20〜30℃まで冷却された。冷やされた発
生水素ガスと反応生成液は気液分離器2で分離さ
れた。ここでは水素91.7vol%、一酸化炭素8.3vol
%の組成の発生ガスが2133/hrおよびぎ酸メチ
ル32.8wt%、メタノール67.2wt%組成の液が6529
g/hr取出された。つぎにここで取出されたぎ酸
メチルとメタノールとの混合液を直接、蒸発器9
を通して分解塔3へ送つた。分解器3には活性炭
に10wt%の塩化カリを担持した固体触媒が充填
されており、ここでは蒸気空間速度5000hr-1
300℃、30Kg/cm2Gの条件で操作された。分解塔3
を出た反応生成物は熱交換器7を通つてクーラー
8で20〜30℃まで冷却されたのち気液分離器4で
一酸化炭素98.0vol%、水素1.0vol%、メタン
0.5vol%、二酸化炭素0.5vol%なる組成のガス816
/hrおよびメタノール5518g/hrが分離された。
ここで取出されたメタノールはライン11から新
しく供給されたメタノール1408/hrとともに蒸
発器7および熱交換器5を通つて予熱されて脱水
素塔1へ送られ、再びぎ酸メチルの生成は用いら
れた。 実施例 2 第2図に示されたプロセスにおいて、予熱され
たメタノール蒸気7620g/hrをライン20を通つ
て脱水素塔1へ送つた。脱水素塔1にはCu:
Zn:Zr(10:3:3)なる組成の固体触媒が充
填されており、ここではメタノール蒸気空間速度
2200hr-1、265℃、10Kg/cm2Gの条件で反応を行な
い選択的にぎ酸メチルが生成した。脱水素塔1を
出た発生水素ガスを含むメタノール―ぎ酸メチル
混合物は熱交換器6において入口メタノール(ラ
イン20)と熱交換されて、クーラー7で20〜30
℃に冷却された。冷やされた発生水素ガスと反応
生成液は気液分離器2で分離された。ここでは水
素95.5vol%、一酸化炭素4.5vol%組成の発生ガス
1853/hrおよびぎ酸メチル29.1wt%、メタノー
ル70.9wt%組成の液が7357g/hr得られた。つぎ
に、ここで取出されたぎ酸メチルとメタノールと
の混合液を蒸留塔3へ送つて、ぎ酸メチルとメタ
ノールの蒸留分離を行なつた。蒸留塔3の塔頂か
ら留出したぎ酸メチル99.0wt%およびメタノール
1.0wt%組成の液2166g/hrを蒸発器10を介して
分解塔4へ送つた。ここには煉瓦に20wt%の炭
酸ソーダが担持された固体触媒が充填されてお
り、ぎ酸メチルの蒸気空間速度3500hr-1、320
℃、100Kg/cm2Gの条件で操作した。分解塔を出た
反応生成物は熱交換器8を通つて、クーラー9で
冷却された。気液分離器5で一酸化炭素97.0vol
%、水素2.5vol%、メタン0.25vol%、二酸化炭素
0.25vol%組成のガス808/hrとメタノール1150
g/hrが分離された。このメタノールとライン1
1より新しく供給されたメタノール1279g/hrお
よび蒸留塔3の塔底から取出されライン15を経
由したメタノール5191g/hrをあわせて熱交換器
8および熱交換器6を通し予熱して脱水素塔1へ
送り、脱水素反応をくりかえした。 実施例 3〜4 実施例1と同様なプロセスにおいて、触媒およ
び反応条件を変えて行なつた。触媒の種類、反応
条件および結果などを表―1に示す。
The present invention is a completely new method that can separate and obtain each of hydrogen and carbon monoxide independently using methanol as a raw material.More specifically, methanol is dehydrogenated using the following equation (i) to obtain hydrogen gas,
This is a method of selectively thermally decomposing the generated methyl formate into methanol and carbon monoxide as shown in equation (ii) to obtain carbon monoxide gas, and if desired, the extracted methanol is subjected to the reaction of equation (i). This is a method for producing hydrogen and carbon monoxide from methanol, which is generally represented by the formula (iii), by circulating the methanol to methanol, and furthermore, it is a method in which each of hydrogen and carbon monoxide is obtained individually using methanol as a raw material. (i) 2CH 3 OH→HCOOCH 3 +2H 2 (ii) HCOOCH 3 →CO+CH 3 OH (iii) CH 3 OH→CO+2H 2Currently , petroleum hydrocarbons or natural Methods of partially oxidizing gas or steam reforming have been adopted, but these raw materials are becoming more expensive due to the recent oil situation, and their supply is unstable, making them undesirable as industrial raw materials. . On the other hand, it is said that in the near future, methanol will be produced in large quantities in oil-producing countries such as the Middle East and will be able to be transported in large quantities to where it is needed at a very low cost. If this happens, it will become possible to use this inexpensive methanol for fuel or various chemical raw materials, but recently, studies have been made regarding the use of this methanol. Examples include methods for producing industrially valuable hydrogen and carbon monoxide mixed gas, hydrogen gas, methane, ethylene, gasoline, acetic acid, and methyl formate from methanol. Among these, methods for producing hydrogen and carbon monoxide mixed gas from methanol include zinc-chromium catalysts [e.g., Ind.Eng.Chem. 21 1056
(1929)], copper-nickel catalysts [e.g., Ind.
Eng.Chem. 40 583 (1948)] is known to be produced by gas phase catalytic cracking by passing methanol vapor upward, but very recently, Japanese Patent Application Publication No. 1983-
No. 25294 also discloses a catalyst in which a combination of group metals and groups - groups of the periodic table is supported on a carrier such as silica or alumina. These are all methods of thermally decomposing methanol to obtain a mixed gas of hydrogen and carbon monoxide. In order to extract pure hydrogen and carbon monoxide from this mixed gas, it is necessary to perform a separation operation such as deep cooling, adsorption, or absorption. These separation operations are very complex and consume a considerable amount of energy. The object of the present invention is to provide a method for independently extracting hydrogen and carbon monoxide from methanol as a raw material without requiring such complicated separation operations. That is, the present invention involves (1) a step of dehydrogenating methanol to produce methyl formate and separating the generated hydrogen gas, and (2) a step of mixing methyl formate and methanol obtained in step (1). A method for decomposing methanol, which includes two steps: treating a substance or methyl formate with a thermal decomposition catalyst and separating the generated carbon monoxide gas, and separating and obtaining hydrogen and carbon monoxide. be. Although there are no particular limitations on the catalyst for dehydrogenating this methanol to obtain methyl formate, the following copper-based catalyst developed by the present inventors is preferably used. That is, for example, a combination catalyst of copper and an element selected from group a or group a of the periodic table (JP 52-128315), a combination catalyst of copper and an element selected from rare earth elements or actinide group elements ( Catalysts containing copper, zirconium and zinc, or copper, zirconium, zinc and aluminum (Japanese Patent Publication No. 46821, 1983); Catalysts containing copper and cement (Japanese Patent Application No. 1987-46821);
47436) and a catalyst containing copper, zirconium and calcium (Japanese Patent Application No. 1983-83664). Note that this dehydrogenation reaction is generally carried out in a gas phase in practice. Although this reaction can be carried out either batchwise or continuously, the latter is preferred in practice. The reaction conditions for this dehydrogenation reaction may be those employed in conventional methods, such as a reaction temperature of 100 to 400°C, preferably 150 to 350°C,
Space velocity of gas 100-50000hr -1 , preferably 500
〜30000hr -1 , and the pressure is 50Kg/ cm2G〜under reduced pressure,
Preferably it is 20 kg/cm 2 G to normal pressure. The product liquid separated into gas and liquid in the methanol dehydrogenation process is a mixed liquid of unreacted methanol and methyl formate. Either this mixed liquid is sent to a methyl formate thermal decomposition process and only ethyl formate is catalytically decomposed, or the methyl formate separated from this mixed liquid by distillation etc. is thermally decomposed. . The catalyst for catalytically thermally decomposing methyl formate is not particularly limited, but activated carbon, zeolite itself, or a catalyst containing an alkaline earth metal compound or an alkali metal compound as an active component is preferably used. That is, the active component of this catalyst may be any alkali metal or alkaline earth metal compound that does not react or reacts poorly with methanol or methyl formate, such as potassium, sodium and lithium, and alkali metals such as magnesium, calcium, etc. or alkaline earth metal oxides, hydroxides, sulfides, halides,
These include inorganic acid salts such as sulfates and carbonates, organic acid salts such as formates and acetates, and alcoholates. Typical compounds include potassium hydroxide, potassium chloride, potassium formate, sodium sulfide, and sodium sulfate. , sodium carbonate, lithium chloride, magnesium oxide, magnesium carbonate and calcium hydroxide. These can be used alone or in mixtures thereof. The decomposition of methyl formate can be carried out either in the gas phase or in the liquid phase, and can be carried out either batchwise or continuously, but the continuous method is preferred. The form of the catalyst varies depending on the reaction method. For example, in the case of a liquid phase, the alkali metal compound or alkaline earth metal compound itself can be dissolved in the raw material mixture to make a homogeneous state, or if it is poorly soluble, it can be charged into a reactor as a slurry and the reaction can be carried out in a batch manner. The reaction is carried out using a continuous reaction method in which a raw material mixture is continuously supplied and reaction products etc. are continuously extracted. Alternatively, the alkali metal compound or alkaline earth metal compound itself or a solid catalyst in which the alkali metal compound or alkaline earth metal compound is supported on a carrier such as silica gel, diatomaceous earth, pumice, brick, or activated carbon may be used in a reactor. A fixed bed continuous method may also be adopted in which only the raw material mixture is continuously supplied and the reaction products are continuously extracted. Among these, the fixed bed continuous method is most preferred in practice. In the case of vaporization, a continuous method is preferred in which magnesia, for example, is used as the alkaline earth metal, and a solid catalyst is used in which magnesia is supported and mixed on alumina, zeolite, or activated carbon. Although the reaction conditions may be any conventional method, for example, the following conditions may be employed. That is, for example, the amount of catalyst used in the thermal decomposition of methyl formate varies depending on its form. That is, when employing a fixed bed continuous method, for example, there is no particular restriction on the amount of catalyst.
If the catalyst is mixed with the raw material mixture or supplied to the reactor at the same time but separately from the raw material mixture to carry out the reaction in a batch or continuous manner, practically 1 mole of methyl formate contained in the raw material mixture. as an alkali metal atom or an alkaline earth metal atom
0.1 to 400 milligram atoms, preferably 0.4 to 100 milligram atoms. If the amount of catalyst used is less than 0.1 milligram atoms of alkali metal or alkaline earth metal atoms per mole of methyl formate, the reaction rate will be slow, and if it exceeds 400 milligram atoms, methanol or There is a risk of side decomposition reactions of acid methyl. When an alkali metal compound is supported on a carrier and used as a solid catalyst, there is no particular restriction on the ratio of the two, but in practice it is 0.05 to 0.05 to 0.05 to 1 gram of alkali metal atom or alkaline earth metal atom per gram of carrier.
3.0 milligram atoms, preferably 0.1-1.5 milligram atoms is sufficient. The content of methyl formate in the mixture of methanol and methyl formate is not particularly limited, but in practice it is usually 10 to 70 wt%, preferably 20 to 60 wt%. When it is less than 10wt%, the yield of carbon monoxide per raw material mixture is low, and when it is higher than 70wt%, the amount of hydrogen generated is greater than when it is less than 70wt%, reducing the purity of carbon monoxide. However, the extent of this is extremely small and does not pose any problem in practice. Therefore, the content of methyl formate can be higher than 70 wt%. Moreover, it is not prohibited to make it less than 10wt%. The temperature is practically in the range of 200-500℃, preferably
It is carried out in the range of 250 to 450°C. At temperatures below 200°C, a practically sufficient reaction rate cannot be obtained, and at temperatures above 500°C, the amount of side decomposition increases, reducing the yield of carbon monoxide and contaminating the generated carbon monoxide. become. In addition, there is no particular limit to the pressure, and of course it can be used under atmospheric pressure.
Surprisingly, sufficient reaction rates are maintained even under high pressures such as atmospheric pressure, and high purity CO is produced. Therefore, when the above reaction conditions are adopted, high-pressure, high-purity carbon monoxide can be obtained without particularly compressing the generated carbon monoxide. The reaction time is 30 seconds to 4 hours in a batch method, particularly preferably 0.1 to 2 hours, and the liquid hourly space velocity (hereinafter referred to as LSVH) in a continuous method is 0.1 to 100, preferably 0.5 to 20. The gas space velocity per hour is 50 to 50,000, preferably 250 to 10,000. Note that methanol produced by thermal decomposition can be reused if desired. Furthermore, by maintaining a high decomposition rate of methyl formate during thermal decomposition, it is also possible to return the liquid after thermal decomposition treatment to the step (1) as it is. The purity of hydrogen and carbon monoxide thus obtained is sufficiently high that they can be used as industrial raw materials as they are, but they can be further purified and used if necessary. In the present invention, it is possible to omit the separation operation for separating hydrogen and carbon monoxide, and hydrogen and carbon monoxide are produced using methanol as a raw material, respectively, and the purity is sufficiently high that it can be used directly as an industrial raw material. The industrial value is extremely large. In order to explain the present invention more specifically, examples will be illustrated with reference to the accompanying drawings. Example 1 First, 6926 g/hr of methanol vapor preheated in the process shown in FIG. 1 was sent to the dehydrogenation tower 1 through line 18. In dehydrogenation tower 1
The reactor was filled with a catalyst having the composition Cu:Zn:Zr:A (10:3:3:1), and was operated at a methanol vapor space velocity of 3500 hr -1 , 270°C, and 7.5 Kg/cm 2 G. Methyl formate was selectively produced. Methyl formate containing generated hydrogen gas leaving the dehydrogenation tower 1
The methanol mixture was heat exchanged with inlet methanol (line 18) in heat exchanger 5, and then cooled to 20-30°C in cooler 6. The cooled generated hydrogen gas and the reaction product liquid were separated in a gas-liquid separator 2. Here, hydrogen 91.7vol%, carbon monoxide 8.3vol%
% composition of generated gas is 2133/hr and methyl formate 32.8wt% and methanol 67.2wt% liquid composition is 6529/hr.
g/hr was extracted. Next, the mixed liquid of methyl formate and methanol taken out here is directly transferred to the evaporator 9.
was sent to cracking tower 3 through The decomposer 3 is filled with a solid catalyst in which 10 wt% of potassium chloride is supported on activated carbon, and here the vapor space velocity is 5000 hr -1 ,
It was operated at 300°C and 30Kg/cm 2 G. Decomposition tower 3
The reaction product passed through the heat exchanger 7 and was cooled to 20 to 30°C in the cooler 8, and then passed through the gas-liquid separator 4 to 98.0 vol% carbon monoxide, 1.0 vol% hydrogen, and methane.
Gas 816 with a composition of 0.5vol% and carbon dioxide 0.5vol%
/hr and methanol 5518g/hr were separated.
The methanol taken out here is preheated through the evaporator 7 and the heat exchanger 5 together with 1408/hr of methanol newly supplied from the line 11, and sent to the dehydrogenation tower 1, where it is not used again to produce methyl formate. Ta. Example 2 In the process shown in FIG. 2, 7620 g/hr of preheated methanol vapor was sent to dehydrogenation column 1 through line 20. Dehydrogenation tower 1 contains Cu:
A solid catalyst with a composition of Zn:Zr (10:3:3) is packed, and here the methanol vapor space velocity is
The reaction was carried out under the conditions of 2200 hr −1 , 265° C., and 10 Kg/cm 2 G, and methyl formate was selectively produced. The methanol-methyl formate mixture containing generated hydrogen gas leaving the dehydrogenation tower 1 is heat exchanged with the inlet methanol (line 20) in the heat exchanger 6, and is heated to 20 to 30 methanol in the cooler 7.
cooled to ℃. The cooled generated hydrogen gas and the reaction product liquid were separated in a gas-liquid separator 2. Here, the generated gas has a composition of 95.5 vol% hydrogen and 4.5 vol% carbon monoxide.
1853 g/hr and 7357 g/hr of a liquid having a composition of 29.1 wt% methyl formate and 70.9 wt% methanol were obtained. Next, the mixed liquid of methyl formate and methanol taken out here was sent to a distillation column 3, where methyl formate and methanol were separated by distillation. 99.0wt% methyl formate and methanol distilled from the top of distillation column 3
2166 g/hr of liquid having a composition of 1.0 wt% was sent to the decomposition column 4 via the evaporator 10. Here, bricks are filled with a solid catalyst with 20wt% of sodium carbonate supported, and the vapor space velocity of methyl formate is 3500hr -1 , 320
The operation was carried out at 100 Kg/cm 2 G at ℃. The reaction product leaving the decomposition tower passed through a heat exchanger 8 and was cooled by a cooler 9. Carbon monoxide 97.0vol in gas-liquid separator 5
%, hydrogen 2.5vol%, methane 0.25vol%, carbon dioxide
Gas of 0.25vol% composition 808/hr and methanol 1150
g/hr was separated. This methanol and line 1
1,279 g/hr of methanol freshly supplied from distillation column 1 and 5,191 g/hr of methanol taken out from the bottom of distillation column 3 and passed through line 15 are preheated through heat exchanger 8 and heat exchanger 6, and then heated to dehydrogenation column 1. The dehydrogenation reaction was repeated. Examples 3-4 The same process as in Example 1 was carried out with different catalysts and reaction conditions. Table 1 shows the type of catalyst, reaction conditions, and results.

【表】【table】

【表】 実施例 5〜7 実施例2と同様なプロセスにおいて、触媒およ
び反応条件を変えて行なつた。触媒の種類、反応
条件および結果などを表―2に示した。
[Table] Examples 5 to 7 In the same process as Example 2, the catalyst and reaction conditions were changed. The type of catalyst, reaction conditions, results, etc. are shown in Table 2.

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、本発明を行なうための
プロセスのフローシートの例示である。 第1図において、1…脱水素塔、2…気液分離
器、3…分解塔、4…気液分離器、5…熱交換
器、6…クーラー、7…蒸発器、8…クーラーお
よび9…蒸発器。第2図において、1…脱水素
塔、2…気液分離器、3…蒸留塔、4…分解塔、
5…気液分離器、6…熱交換器、7…クーラー、
8…熱交換器、9…クーラーおよび10…蒸発
器。
1 and 2 are exemplary flow sheets of processes for carrying out the present invention. In FIG. 1, 1... dehydrogenation column, 2... gas-liquid separator, 3... decomposition column, 4... gas-liquid separator, 5... heat exchanger, 6... cooler, 7... evaporator, 8... cooler, and 9... …Evaporator. In FIG. 2, 1... dehydrogenation column, 2... gas-liquid separator, 3... distillation column, 4... decomposition column,
5... Gas-liquid separator, 6... Heat exchanger, 7... Cooler,
8... Heat exchanger, 9... Cooler and 10... Evaporator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 メタノールを脱水素してぎ酸メチルを生成さ
せ、発生する水素ガスを分離する工程および(2)(1)
の工程で得られたぎ酸メチルとメタノールとの混
合物またはぎ酸メチルを熱分解触媒で処理し、発
生する一酸化炭素ガスを分離する工程の2つの工
程を包含し、水素および一酸化炭素を分離取得す
ることを特徴とするメタノールの分解方法。
1. Steps of dehydrogenating methanol to generate methyl formate and separating the generated hydrogen gas, and (2)(1)
The process includes two steps: treating the mixture of methyl formate and methanol obtained in step 1 or methyl formate with a thermal decomposition catalyst and separating the generated carbon monoxide gas. A method for decomposing methanol, characterized by separating and obtaining it.
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