Катализатор для окислительной конденсации метана Советский патент 1992 года по МПК B01J23/82 C07C2/84 

песка, помещают в кварцевый реактор внутренним диаметром 15 мм, активируют в потоке кислорода или воздуха при температуре реакции (820°С) 1 ч и продувают инертным газом в течение 30 мин. Затем в реактор при 820°С непрерывно подают газы двумя раздельными потоками (СЩ и 02 с Не), которые, смешивают в соотношении 60% СН4, 30% 02 и 10% непосредственно перед слоем катализатора. Газовую смесь пропускают через катализатор со скоростью 0,54 л/г.мин и принудительно охлаждают на выходе из зоны катализатора с помощью размещенного после слоя катализатора внутреннего холодильника. Степень конверсии СН4 при этом составляет 29,8%, содержание С2ЬЦ в отходящих газах 8,6 об.%, селективность по CabU 53,0%, выход С2Н4 на пропущенный метан 15,8%, производительность по С2Н4 128,9 ммоль/г.ч.

Пример 2. В качестве катализатора используют Bl2Sr2CaCu208,5. Для получения этого состава готовят шихту, состоящую из 4,705 г порошка висмута, 0,811 г пероксида кальция, 2,693 г пероксида стронция и 1,791 г оксида меди. Далее по примеру 1. При степени конверсии СЩ 35,1% содержание С2Й4 в отходящих газах 9,3 об.%, селективность и выход С2Н4 составляют 48,7 и 17,1% соответственно; производительность по С2Н4 153,5 ммоль/г.ч.

Пример 3. В качестве катализатора применяют В 2Ва2Са2СизОю,5. Для его получения готовят шихту, состоящую из 2,215 г оксида висмута, пероксидов кальция 1,369 г и бария 2,605 г, а также порошков висмута 1,987 г и меди 1,824 г. Далее по примеру 1. Степень конверсии СЩ 34,9%, содержание С2Н4 в отходящих газах 9,4 об.%, селективность и выход С2Н4 43,5 и 15,2% соответственно; производительность по С2Н4 164,8 ммоль/г.ч.

Таким же образом готовят и испытывают и другие составы катализатора. Результаты испытаний представлены в таблице.

Показатели процесса ОКМ позволяют сделать вывод о преимуществе предлагаемого катализатора: при близком значении степени конверсии - 35,1 и 36,1, но гораздо большей - в 2,4 раза скорости подачи газовой смеси селективность по этилену на предлагаемом катализаторе на 7,5% превышает аналогичный показатель известного катализатора, выход этилена при этом на 2,2% выше, а производительность по этилену больше в 3,5 раза.

Кроме того, предлагаемые катализаторы не подвержены истиранию до пыли при загрузке и выгрузке из реактора; показатели процесса ОКМ (активность, селективность и производительность) не снижаются в течение 12-часового опыта, что свидетельствуете химической стабильности катализатора.

Формула изобретения

Применение сверхпроводящего оксидного материала состава

1 паМеьСисОх где Ln - иттрий, лантаноид, висмут;

Me - барий, кальций, стронций или их смесь;

а 1-2;

b 0,1-4;

с 1 - 3;

х 4-12,

в качестве катализатора для окислительной конденсации метана.

Каталитическая активность сверхпроводящих слоимых оксидов в реакции окислительной конденсации метана при пропускании газовой смеси (60$ СН4, 30% 0,,, 10 Не) при 620° С