Способ конверсии метана

 

Изобретение относится к процессам переработки метана высокотемпературной окислительной конверсией. Для осуществления способа конверсии метана в присутствии воздуха и лантансодержащего катализатора при повышенной температуре с получение углеводородов C<SB POS="POST">2</SB> и оксидов углерода, для увеличения селективности процесса и выхода углеводородов C<SB POS="POST">2</SB> в качестве катализатора используют NACL - LA/AL<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB> с содержанием 17 - 20% LA и 10 - 13% NA на носителе. Процесс ведут при 750 - 760°С и отношении метана и воздуха равном 1:(2,5 - 3,0)соответственно. Селективность по C<SB POS="POST">2</SB> 82%, выход C<SB POS="POST">2</SB> до 23%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)5 С 01 В 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4398784/31-26 (22) 06. 04. 88 (46) 07, 02. 90. Бюл. У 5 (71) Институт нефтехимических процессов им. Ю. Г. Мамедалиева (72) А. Х. Мамедов, В. С. Алиев, И.А. Гулиев, В.А. Джамалова и Ш.А. Нуриев (53) 661 . 961 ° 361 (088. 8) (56) 1. Chen. So c. Chem Сошпяп., 1986, р. 52. (54) СПОСОБ КОНВЕРСИИ МЕТАНА (57) Изобретение относится к процессам переработки метана высокотемпераИзобретение относится к процессам переработки метана высокотемпературной окислительной конверсией и может найти применение в химической промыш.ленности.

Целью изобретения является увеличение селективности процесса и выхода углеводородов С

Пример 1. Соль А1 (БО ) 18Н0 растворяют в воде, затем проводят осаждение Аl в виде Аl(ОН) раствором

МаОН. Осадок тщательно промывают, декантируют, затем в гель Al (OH) добавляют 1.а (СО>) 6Н О. Смесь перемешивают в течение 3 ч, после чего. сушат при 110 С и прокаливают при, . 750 С в течение 5 с. Катализатор затем пропитывают раствором NaOH, прокаливают при 750 С в течение 5 ч.

Содержание компонентов составляет

10-13 мас.Ж Na и 17-20 мас.7 La на

А1,0,.

2 турной окислительной конверсией. Для осуществления способа конверсии метана в присутствии воздуха и лантансодержащего катализатора при повьппенной температуре с получением углеводородов С и оксидов углерода, для увеличения селективности процесса и выхода углеводородов С в качестве катализатора использую NaCl = La/A1 03 с содержанием 17-20 мас.Ж Ьа и 10-13 мас.I

Na на носителе. Процесс ведут при

750-760 С и соотношении метана и воздуха, равном 1:(2,5-3,0) соответственно. Селективнос-;.ь по Се 827., выход

С о 237. 1 табл.

Катализатор Na-La/À1 О> перед работой в течение 30 мин обрабатывают смесью СН + воздух + 3Е НС1.

Пример 2. Процесс окислительной конверсии метана осуществляют в проточной системе при 760 С, объемной скорости 6,67 л/ч и времени контакта 0,5 с при соотношении метана к воздуху 1:2,5 на катализаторе

Na-La/À1 Оз, содержащем 20 мас.7.

La и 13 мас. Ж Na на А1 0 . Процесс конверсии метана осуществляют в проточной системе с кварцевым реактором диаметром 8 мм.

В реакторе катализатор в течение

10 ч восстанавливают метановоздушной смесью при 760ОС, затем в течение

30 мин обрабатывают смесью СН ) + воздух + ЗЕ НС1. На катализатор после такой обработки при 760 С подают исходную метановоздушную смесь:

1541187

Показатели по примеру

T1 I 1 I

Параметры способа

2 3 4 5 6 7 8 известному

Содержание активных компонентов на

А1дОу, мас,%

Là

Na

Соотношение

СН . воздух

Температура, С

Время контакта, с

Конверсия метана, X

Селективность поСд,%

Выход С, Ж

17 18

10 12

1:4

0 5

34,3

1:1 1:4

760 720

0,5 0,5

28,4 i?,8

1:1

0,5

23,2

132,5

0,5

28,4

1:2,5 1:3

? 60 750

0,5 0,5

26,8 27,7

1:1

0 5

25,3

82,4 80/7 81,8

23,4 21,6 22,7

66 8 62э8 58в4 70е4

15 ° 5 18ъ 6 10ю 4 241 1

48,4

12,3

П р и м е ч а н и е. Примеры 5-8 с запредельными значениями, Состав исходного газа, об.X."

СН4 28,5; воздух 71,5.

При этом концентрация в контактом газе, об.%: С Нд 2,77; С Н 0,62;

"суммарная С 3,34 СО 0,58; СО

0,85.

Селективность, %: по С Н 67,13 по C H z 15,3; (суммарная по С> 82,4);

По СО 7,1; по СО 10,5. 10

Койверсия метана 28,4%. Суммарный

ыход С 23,4%.

Пример 3. Процесс осущестяют аналогично примеру 2 на катализаторе NaCl-T.a/A1. О, содержащем

17 мас.% La и 10 мас.% Na íà А1 0>.

Катализатор готовят по примеру 1 тем лишь отличием, что берут

8,35 г Tà2(CO ) 6Н О и 2,09 г NaOH

1в ниде водных растворов. 20

Состав исходного газа, об.%:

СH 28,5; воздух 71,5.

При этом концентрация в контактном газе, об.X: С Н 2,52; С2Н 0,56 (суммарная С 3,08); CO О, 60; СО

0,88.

Селективность, %: по С Н 66,0 по С Н 16,7; (суммарная по С 80,7) по СО 7,8; по СО 11,5.

Конверсия метана 26,8%, суммарный

Выход С2 21 6%

Пример 4. Процесс осущестВляют аналогично примеру 1 при 750 С

ga катализаторе NaC1-La/Alz 0» содерЖащем 18 мас.X La и 12 мас.% Na на

Для приготовления катализатора беут водные растворы 10,46 г La (СО3)3х

6Н О и 2,98 г NaOH.

Состав исходного газа, об.%:

Ну 25; воздух 75.

При этом концентрация в контактном газе, об.%. С Н4 2,28; С2Н 0,55 (суммарная по С 2,83); СО 0,54;

СО О, 72.

Селективность, %: по С Н 65,9; по С Н 15,9 (суммарная по С 81,8); по СО 7,8; по СО 10,4.

Койверсия метана 27, 7%. Выход

Се 22 ° 7% °

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить селективность процесса по С углеводородам до 82,4%. против 48,4% по известному способу, а выход до 23,4% против

12,3% в известном.

При использовании предлагаемого способа по сравнению с известным

1 увеличивается выход целевого продукта в 2 раза, повышается селективность процесса в 2 раза.

Формула изобретения

Способ конверсии метана в присутствии ноздуха и лантансодержащего катализатора при повышенной температуре с получением углеводородов С и оксидов углерода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения селективности процесса и выхода углеводородов С,.в качестве катализатора используют NaCl-La/Àl О, содержащий 17-20 мас.% лантана и 1013 мас.% натрия на носителе, а процесс осуществляют нри 750-760 С и соотношении метан-воздух, равном

1:2,5-3,0 соответственно. !

15. 22 20 20 . LaA10>

15 7 13 13