Способ конверсии метана

 

Изобретение относится к способам высокотемпературной окислительной переработки метана на гетерогенном катализаторе для получения этанэтиленовой фракции. Процесс осуществляют при температуре 750-810 С на медно-литиевом катализаторе, содержащем 3-20% лития. Изобретение позволяет повысить концентрацию метана в исходной смеси до 37,5% и значительно уменьшить время контакта смеси с катализатором. В результате удается увеличить концентрацию этан-этиленовой фракции в выходящем газе до 4,6% с повьшением выхода целевых продуктов до 25% при достаточно высокой конверсии метана 52,6% и селективности процесса 51%, а также увеличить производительность процесса и упростить его в целом. 1 табл. « сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4196653/31-26 (22) 19.02,87 (46) 07.09,88. Бюл. Ф 33 (71) Институт нефтехимических процессов им. Ю.Г. Мамедалиева (72) В.С. Алиев, А.Х. Мамедов, Ф.В. Алиев, А.А. Меджидов, И.А. Гулиев, С.А. Джамалова и Ш.А. Нуриев (53) 661.861.361(088.8) (56) J, Amer. Chem. Soc. 1985, v. 107, р. 5062-5068. (54) СПОСОБ КОНВЕРСИИ МЕТАНА (57) Изобретение относится к способам высокотемпературной окислительной переработки метана на гетероген„„Я0„, 1421688 А1 ном катализаторе для получения этанэтиленовой фракции. Процесс осуществляют при температуре 750-810 С на медно-литиевом катализаторе, содержащем 3-20Х лития. Изобретение позволяет повысить концентрацию метана в исходной смеси до 37,5Х и значительно уменьшить время контакта смеси с катализатором. В результате удается увеличить концентрацию этан-этиленовой фракции в выходящем газе до 4,6Х с повышением выхода целевых продуктов до 25Х при достаточно высокой конверсии метана 52; 6Х и селективности процесса 51Х, а также увеличить производительность процесса и упростить его в целом. 1 табл.

1421688

Показатели по примеру прн использовании катализатора 1.Х-СцО ° соп в количестве, мзс.X

Условие н параметрм пропесса аталнэатор

i-ИВО (известный способ) 15 8 15 20 6 25 15

З 8

790 790

Температура> С

Време контнкта,с

790 770 770

790

720 840

750 770 770 790 790 790

0 5

0>5

0,5

0,5

3, 15 3, 15

0,5 0,4 0,5

0,6 0,5 0,5

0,7

1,0 IЗ ° 7 15 7 18 85 !8 51 18 5 I 23 14> 18 14 18 5 1 18 51 19 78 17 65 46 27 9 25 2 99 2 99

Обьемнан скорость, л/ч

Концентрация,об.l!

С8

28, 6 28, 6 23, О 33, 3 37, 5 37, 5 28, 6 37, 5 37, 5 37, 5 37 ° 5

I4> 3 16> 3 15.0 22. 2 21>4 18 ° 8 19>З 21>4 21>4 18>8 !В>8

57,1 55,1 62„0 44,5 41,1 43,7 52,1 41,1 41,1 43,7 43,7

37 5 37 5 7 63 7 76 IS,8 !8,8 4, 74 3,82

43,7 Не-87,63 88,42

43,7

Азот

Концентрацок,об.Т>

2 06 3 09 3 39 3 17 2 76

3, 1 0,41 0,«6

0,81. 0,27 0,28

0,59 0,02 0,01

8,83 1,76 1,46

1,87, 2,03 3, !4

1,23 0,87

0,21 0,64

2, 52 2,83

1,09 1, 15

2,47

2,26 стце

0,82

О 89 С 95 О 76 1,11 1,21 1,19 О 94

СВ

0>32036031047051047044075037

0,22

С0

4>92 5 83 5 ° 01 7>93 8>41 7„15 7 ° 18

4,25 11,03 3,56

9,06 8,37 са, Суммарная концептpalg>a Са об

3,92 0,74 0,74

2,69

3,6! 3„80

3,26 4.03

3,15 3,42 2, 82 4, 20 4,60 4,36 3,72

Селектнвность, об.Х ао 0184

37 36 В,. 38, 8 ЗЬ, 6 . 29 6 33 9 37 6 30 2 8

39,20 37, 9

15,4 14,6

31, > 29,0

31,!

l 3> u l Ç> 2 1 3,4 14, 6 l 2, 8 12, 8 1 3, 8 22, 8 В, Ь 1 7 9 8, 2 1Ь, 4 \ 9, 3 по C,НЬ по СО

2;В 2.8 2,9 2,9 4,4 2,2 2,0 i,, 2,4 3.,:, i, I

28 28 28

Изобретение относится к процессу конверсии метана в этан-этиленовую

;фракцию и может найти применение в .иззической и газовой отраслях про5 мышленности, Целью изобретения является увеличение выхода углеводородов Ст и повышение производительности процесса, Пример 1. Конверсию метана осуществляют в проточной системе при

750 С, объемной скорости 13, 7 л/ч я времени контакта смеси с катализатором 0,7, при соотношении метана к кислороду 2: 1 на катализаторе LiСцОв содержащем 3 мас.% атомарного

:ития, Катализатор готовят следующим об.ЮЗОМ, 25 г ацетата меди (II) осаждают техиометрическим количеством раствоКОН. Получивший осадок тщательно промывают дистиллированной водой до .олного удаления ионов калия, 1,75 г

LiOH H9O растворяют в дистиллиро- 25 ванной воде и при перемешивании добавляют к промытому осадку. Данную массу, выдержав в течение 2 сут, сушат 48 ч при 110 С. Катализатор прокаливают при 5000С со скоростью нагре-30 ва 10 С/мин в течение 3 ч. В качестве катализатора используют частицы диаметром 2-4 мм, Состав исходного сырья следующий, об.%: СН„28,6, 09 14,34 азот 57,1.

При этом концентрация в контактном газе, об.%: С Ч, 2,26; С Н6 0,89; СО

0,32, СОо 4,92.

Суммарная концентрация об.%: С

3,15, Селективность, об.%: по С2Н4 39,20 по С П6 15,40, по СО 2,80, по СО

42,6, Суммарная селективность по С

54,6 об.%.

Конверсия метана 40,39 об.%. Выход С 22,05 об.%. Производительность

61,7,1 г/л кат.ч.

Данные по примерам 1-14 сведены в таблицу.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ конверсии метана в присутствии кислорода и литийсодержащего катализатора при повышенной температуре с получением углеводородов Со и оксидов углерода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и увеличения выхода углеводородов СО, процесс ведут s присутствии медно-литиевого катализатора, содержащего 320 мас.% атомарного лития, при 7508f0 С и времени контакта 0,4-0,7 с.

1471683

Продол;.>ение габлицы атор (насест. лосос) 52,4 54,0 49,7

38,9

39,4 53, 1

42,6 44,7

45,7 47,Z 46 4 93,7 47,7

53,2 50,1

Суее>арлан.селеатнаноста оо С4,2

51 4 50,0 50 8 53 4 49,4

54,6

52,5 1,4

45, 47,4

39.6 45.4 50,3

52,8 42,8 37,8

60,4 38,8

28,8 55 ° 4

58,7

44, 5

8онаерснн нетана, X 40,4 45,6

47,7 50,5 48,4 43>7 52,6

24>4

8маод 02 ароАУх» тоа, й

24,5 25 3 24,6 23 ° 3 2.;,0 18,8 21,3

22,1 23,9

17 ° 4 21,5

14> 3

20,9 19,4 19,0

Пронааоднтельность> Г/ll ает ° %

61,71 76,75 75,84, 111 17 121,77 144,48 96,35 93,16 105,36 86,30 106,68 178,0 51,9 3,16 3 ° 15

Составитель Е. Корниенко

Техред М.Дидык Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Гунько

Заказ 4383/21 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4