Способ конверсии метана Советский патент 1990 года по МПК C01B3/08 

Изобретение относится к процессам переработки метана высокотемпературной окислительной конверсией и может найти применение в химической промышленности.

Целью изобретения является увеличение селективности процесса и выхода углеводородов С2.

Пример 1. Соль Al2(SO)j-18HeO растворяют в воде, затем проводят осаждение А1 в виде А1(ОН)3 раствором NaOH. Осадок тщательно промывают, декантируют, затем в гель А1(ОН) добавляют Ьаг(СО)г-6Н20. Смесь перемешивают в течение 3 ч, после чего сушат при 1Ю°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.% Na и 17-20 мас.% La на Alj.0$.

Катализатор Na-La/AlzO перед работой в течение 30 мин обрабатывают смесью СН4 + воздух + 3% 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/A1 0j, содержащем 20 мас.% La и 13 мас.% Na на ,. Процесс конверсии метана осуществляют в проточной системе с кварцевым реактором диаметром 8 мм.

В реакторе катализатор в течение 10 ч восстанавливают метановоздушной смесью при 760°С, затем в течение 30 миН обрабатывают смесью СН4 + воздух + 3% НС1. На катализатор после такой обработки при 760°С подают исходную метановоздушную смесь:

сд

Јъ

00

vl

l

n

Состав исходного газа, o6.%j 28,5; воздух 71,5.

При этом концентрация в контактом газе, об.%: СгН42,77; С2Н60,62; (суммарная С. 3,34}- СО 0,58; СО 0,85.У г

Селективность, %: по C2HV 67,1; по 6 15,3; (суммарная по С2 82,4) по СО4 7,1; по СО 10,5. , Конверсия метана 28,4%. Суммарный выход С4 23,4%.

Пример 3. Процесс осущест- яют аналогично примеру 2 на ката- |шзаторе NaCl-La/Al203, содержащем 17 мас.% La и 10 мас.% Na на .

Катализатор готовят по примеру 1 Ј тем лишь отличием, что берут 8,35 г La2(CO).,-6H20 и 2,09 г NaOH JB виде водных растворов.

Состав исходного газа, об.%: рН4 28,5; воздух 71,5.

При этом концентрация в контакт- Ном газе, об.%: СгНч 2,52; С2Н6 0,56 (суммарная С 3,08); СО, 0,60; СО 0,88.

Селективность, %: по СгН4 66,0 по С2Н6 16,7; (суммарная по С2 80,7) по СО2 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 Йа катализаторе NaCl-La/Al O, содержащем 18 мас.% La и 12 мас.% Na на А1г03.

Для приготовления катализатора берут водные растворы 10,46 г (COj) i6%0 и 2,98 г NaOH.

Состав исходного газа, об.%: :К4 25; воздух 75.

ь

При этом концентрация в контактном газе, об.% С2Н4 2,28; СгН6 0,55 (суммарная по Сг 2,83); СО 0,54; СО 0,72.

Селективность, %: по 65,9; по СгН6 15,9 (суммарная по С2 81,8); по С0г 7,8; по СО 10,4.

Конверсия метана 27,7%. Выход Сг 22,7%.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить селективность процесса по С2 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 увеличивается выход целевого продукта в 2 раза, повышается селективность процесса в 2 раза.

Формула изобретения

Способ конверсии метана в присутствии воздуха и лантансодержащего катализатора при повышенной температуре с получением углеводородов Сг и оксидов углерода, отличающийся тем что, с целью увеличения селективности процесса и выхода углеводородов Сг, в качестве катализатора используют NaCl-La/Al203,, содержащий 17-20 мас.% лантана и 10- 13 мас.% натрия на носителе, а процесс осуществляют при 750-760 С и соотношении метан-воздух, равном 1:2,5-3,0 соответственно.

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 C₂ и оксидов углерода, для увеличения селективности процесса и выхода углеводородов C₂ в качестве катализатора используют NACL - LA/AL₂O₃ 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 C₂ 82%, выход C₂ до 23%. 1 табл.