[发明专利]两段式流化床CO脱氢净化反应技术及所用催化剂

权利要求书

1.一种两段式流化床CO脱氢净化反应工艺方法，其中上端流化床和下端流化床，呈上下串联排列，反应气体从下端流化床下方的进料口进入反应器进行CO脱氢净化反应，除去其中大部分H₂；反应后的气体再与补充的O₂混合后从上端流化床的入口进入上端流化床进行反应，反应后的气体经上端出口进入换热器冷凝，换热器出来的气相组分直接作为羰基合成反应用的原料气，冷凝后的水进入储罐；

其具体工艺流程是：

A．先将催化剂装填于下、上端流化床内，用氮气置换两个反应器中的气体，预热催化剂，将预热后的CO原料气和计量的O₂进入气体分布器充分混合后进入下端流化床，鼓动催化剂到提升管进行氧化脱氢反应，反应条件是：反应温度为110-150 ℃，空速为1000 –20000 h^-1，反应压力为0.1 – 3.0 MPa；

所述的反应气体为CO原料气，其中CO含量为90 – 99.5 %、H₂为0.5 – 10 %；O₂与H₂的体积比为0.5 – 5；下端流化床出口的气相组分为CO、CO₂、O₂、H₂、H₂O，其中H₂含量低于5000ppm；

B．步骤A反应后气体与补充的O₂从上端流化床入口进入上端反应器反应，反应条件是：反应温度为120-200 ℃，空速为1000 – 15000 h^-1，反应压力为0.1 – 1.5 MPa；反应后的气相产物从气体出口进入换热器冷凝，冷凝后的水进入储罐；气相组分作为羰基合成反应用的原料气；

补充O₂按照进入上端反应器中O₂：H₂体积比为0.5 – 5：1计量；冷凝器出来的气相组分为CO、CO₂、O₂；其中H₂的含量低于50ppm；

下端流化床所用的催化剂为PdAgClx/ TiO₂，x=1-3；上端流化床所用的催化剂为PdO-Ag₂O/TiO₂。

2.根据权利要求1所述的两段式流化床CO脱氢净化反应工艺方法，其特征是步骤A所述的下端流化床的反应条件是：温度为115-135℃，空速为5000 – 10000 h^-1，压力为2.0 –2.5 MPa；下端流化床反应后的气体中H₂含量低于3000ppm；

步骤B所述的上端流化床反应条件是：温度为125-150℃，空速为5000 – 8000 h^-1，压力为0.5 – 1.0 MPa；冷凝器出来的气相组分中H₂的含量低于10ppm。

3.一种权利要求1所述两段式流化床CO脱氢净化反应工艺方法，其特征是下端流化床所用催化剂的化学式为PdAgClx/ TiO₂ ，x=1-3，其中PdAgClx为活性组分，TiO₂为载体；Pd与Ag的摩尔比为1-3:1，Pd占催化剂的质量百分含量为0.2 – 3.0 %，Ag占催化剂的质量百分含量为0.2 – 3.0 %。

4.根据权利要求3所述两段式流化床CO脱氢净化反应工艺方法，其特征是下端流化床用的催化剂中Pd与Ag的摩尔比为1:1，Pd占催化剂的质量百分含量为0.3 – 0.8 %，Ag占催化剂的质量百分含量为0 0.3 – 0.8 %。

5.一种权利要求1所述两段式流化床CO脱氢净化反应工艺方法，其特征是上端流化床所用催化剂的化学式为PdO-Ag₂O/TiO₂，其中PdO- Ag₂O为活性组分，TiO₂为载体；Pd与Ag的摩尔比为1-3:1，Pd占催化剂的质量百分含量为0.2 – 1.5 %；Ag占催化剂的质量百分含量为0.2 – 1.5%；该催化剂耐水，反应气氛中有少量的水蒸气不会影响催化剂活性和寿命。

6.根据权利要求5所述两段式流化床CO脱氢净化反应工艺方法，其特征是上端流化床用的催化剂中Pd与Ag的摩尔比为1:1，Pd占催化剂的质量百分含量为0.5 – 0.9 %，Ag占催化剂的质量百分含量为0.5 – 0.9 %。