Получение углеводородов из углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле: ...каталитическим – C07C 2/84

Изобретение относится к способу получения этилена, включающему стадию окислительной конденсации метана (ОКМ) в газовой смеси при атмосферном давлении и повышенной температуре в присутствии катализатора, содержащего марганец и вольфрамат натрия на носителе - оксиде кремния. Способ характеризуется тем, что на стадии ОКМ используют катализатор, дополнительно содержащий оксид церия, при следующем соотношении компонентов, мас,%: марганца 1-2, вольфрамата натрия 3-5, оксида церия 3-4 и оксида кремния остальное, и процесс проводят в проточном 2-полочном реакторе путем контактирования стационарного слоя катализатора ОКМ, расположенного на верхней полке полочного реактора и нагретого до температуры 750-800°C, с метано-воздушной либо метано-кислородной смесью при соотношении CH₄/O₂=4-7/1 при объемной скорости подачи газового сырья 1000-5000 ч^-1 с последующим смешением образовавшихся при этом нагретых до температуры 750-800°C реакционных газов, содержащих этан-этиленовую фракцию с дополнительным количеством холодного воздуха, подаваемого в межполочное пространство, и полученную газовую смесь при соотношении C₂H ₆/O₂=2/1 подают на нижнюю полку реактора и подвергают контактированию с находящимся там катализатором реакции окислительного дегидрирования этана, представляющим собой смешанную оксидную композицию состава Mo_1.0V_0.37Te_0.17 Nb_0.12O_3, нагретым до температуры 380-420°C. Использование настоящего способа позволяет достичь повышенной селективности и производительности в отношении образования этилена при одновременном снижении энергетических затрат. 3 табл., 5 пр.

Изобретение относится к каталитическим процессам переработки метансодержащих газов, в частности к способам повышения каталитической активности молибден-цеолитного катализатора для получения ароматических углеводородов. Способ активации заключается в том, что на первом этапе катализатор нагревают в потоке водорода до температуры 675 725°С и выдерживают при этой температуре в течение 1 4 часов, на втором его охлаждают до температуры не выше 50°С и выдерживают при данной температуре в среде инертного газа в течение 0,5 3 ч, а на третьем этапе катализатор повторно нагревают в потоке водорода до температуры первого этапа и выдерживают при указанной температуре в течение 0,5 2 часов. Активация катализатора позволяет осуществлять процесс конверсии метана в ароматические углеводороды с высокой эффективностью и достигать большего выхода ароматических углеводородов. 2 ил., 5 пр.

Изобретение относится к способу получения ароматических углеводородов из этана в присутствии катализатора. Способ характеризуется тем, что газовую смесь этана и кислорода, взятую в объемном соотношении 60-70 и 30-40 соответственно, подвергают контактированию с нагретым до 400-450°C катализатором, представляющим собой двухслойную композицию в виде смешанной оксидной Mo_1.0V_0.37 Te_0.17Nb_0.12O₃ составляющей, расположенной в проточном реакторе на входе газового сырья, и цеолита HZSM-5, расположенного далее по ходу движения сырья, при этом компоненты катализатора взяты в объемном соотношении 20-30 и 70-80 соответственно, и процесс проводят при атмосферном давлении и объемной скорости подачи газового сырья 1000-2000 ч^-1. Использование настоящего способа позволяет достичь более высокой конверсии этана, а также более высокого выхода ароматических углеводородов при существенном снижении температуры проведения процесса и увеличении срока стабильной работы катализатора. 1 ил., табл., 1 пр.

Изобретение относится к технологии переработки газообразного углеводородного сырья для получения этилена и касается катализатора и способа получения этилена путем окислительной конденсации метана. Катализатор содержит активную фазу, представляющую собой смесь оксидов церия (CeO₂) и лантана (La₂O ₃) либо оксид церия (CeO₂) и оксид лантана (La ₂O₃), нанесенные на носитель диоксид кремния (SiO₂), и инертный материал, активно поглощающий СВЧ энергию, на основе карбида металла, взятого в массовом соотношении активной фазы и карбида металла (2-4):1, соответственно. В качестве карбида металла он содержит карбид вольфрама, тантала либо ниобия. Предложен также способ получения этилена путем окислительной конденсации метана в присутствии предлагаемого катализатора. Процесс ведут в проточном реакторе при атмосферном давлении при контактировании стационарного слоя катализатора, нагретого до температур 750-800°C в СВЧ излучении с мощностью до 45 Ватт, с потоком метано-воздушной смеси при соотношении СН₄ /О₂ в диапазоне 2-7/1, при скорости подачи газового сырья в диапазоне 40-150 мл/мин и загрузке катализатора 300 мг. Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание высокоэффективного катализатора, способного работать в условиях СВЧ излучения и позволяющего повысить селективность по этилену и производительность процесса, а также снизить его энергетические затраты. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.

Каталитическая композиция и способ облегчают окислительный реформинг углеводородов с низкой молекулярной массой, таких как метан, приводящий к образованию других углеводородов с 2 или более атомами углерода (соединения С₂₊). Каталитическая композиция содержит M₁, W, MnO_x, где M ₁ - металл VIIIB группы Периодической таблицы элементов и содержится в количестве от 0,01 моль до менее 2 моль; W - вольфрам, причем W содержится в количестве от 0,01 моль до менее 2 моль; Mn - марганец, причем Mn содержится в количестве от 0,3 моль до менее 3 моль; О - кислород; х - значение от 0,1 до 4. Второй вариант композиции содержит M₁, М₂, W, MnO_x, где М₂ - металл, выбранный из группы, состоящей из металлов группы IVB и группы VIIIB Периодической таблицы элементов, причем М₂ содержится в количестве от 0,01 моль до менее 2 моль. Композиции эффективно катализируют окислительный реформинг метана с высокой скоростью конверсии и селективностью. С помощью осуществления контроля потока сырьевого газа и температуры слоя катализатора регулируют экзотермическую реакцию ОСМ, что позволяет избежать неуправляемых реакций и закоксовывания. Для реакций окислительного реформинга может быть использована система с одним реактором или несколькими реакторами. Применяя два последовательно соединенных реактора, с помощью вариантов катализатора получали благоприятные выходы соединений С₂₊ , с/без распределенной подачи кислорода и с/без промежуточного охлаждения эффлюента. Удаление желаемых конечных продуктов из эффлюента реактора с последующей рециркуляцией остаточного эффлюента увеличивает конверсию и суммарный выход желаемого конечного продукта. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 6 ил., 12 табл., 14 пр.

Изобретение относится к способу превращения метана в более высокомолекулярный углеводород (углеводороды), содержащий ароматический углеводород (углеводороды), в реакционной зоне. Способ включает следующие стадии: (а) подача в упомянутую реакционную зону углеводородного исходного материала, содержащего метан; (б) подача внутрь упомянутой реакционной зоны некоторого количества каталитического материала; (в) поддержание в упомянутой реакционной зоне обратного температурного профиля и (г) работа упомянутой реакционной зоны в реакционных условиях, достаточных для превращения по меньшей мере части упомянутого метана в первый отходящий поток, содержащий упомянутый более высокомолекулярный углеводород (углеводороды). Использование настоящего способа позволяет обеспечить высокую эффективность теплопереноса и достичь максимальной селективности в отношении целевых углеводородов при одновременном сведении к минимуму коксообразования. 14 з.п. ф-лы, 5 пр., 5 табл., 2 ил.

В заявке описан способ превращения метана в ароматические углеводороды, в котором исходный материал, содержащий метан, вводят в а) контакт с катализатором дегидроциклизации в реакционной зоне в условиях, включающих первую максимальную температуру, эффективную для превращения метана в ароматические углеводороды и образования кокса на катализаторе. Часть закоксованного катализатора переносят из реакционной зоны в б) отдельную регенерационную зону, где эту часть катализатора вводят в контакт с регенераторным газом в условиях, включающих вторую максимальную температуру, которая ниже или равна первой максимальной температуре и эффективна для по меньшей мере частичного удаления кокса из этой части катализатора. Перед возвратом в реакционную зону регенерированную часть катализатора вводят в в) контакт с закоксовывающим газом в зоне обработки катализатора отдельно от реакционной зоны при третьей максимальной температуре, которая ниже первой максимальной температуры. Причем катализатор дегидроциклизации включает металл, во время контактирования (а) по меньшей мере частично содержащийся в элементной форме или в виде карбидных материалов, где контактирование (б) по меньшей мере частично превращает упомянутый металл в оксидную форму, а контактирование (в) по меньшей мере частично возвращает металл в элементную или карбидную форму. Предлагаемый способ позволяет эффективно регенерировать катализатор. 9 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу производства этилена и электроэнергии из природного газа путем прямого окисления природного газа с последующей подачей отходящего газа на энергоустановку. Способ заключается в том, что исходный поток природного газа направляют на стадию синтеза этилена по реакции окислительной конденсации метана, которую осуществляют в присутствии оксидных катализаторов при температуре от 700°C до 950°C, давлении от 1 атм до 10 атм и мольном соотношении метана к кислороду в интервале от 2:1 до 10:1. Далее выделяют из реакционной смеси этилен, остальную часть газового потока, включающего не прореагировавший метан и горючие продукты водород и CO направляют на энергоустановку, в которой осуществляют выработку электроэнергии и тепла. Энергию, выделяющуюся в процессе получения этилена по реакции окислительной конденсации метана в виде теплосодержания пара и других теплоносителей, утилизируют совместно с энергией, вырабатываемой энергоустановкой, которая питается природным газом метаном, не прореагировавшим в реакторе синтеза этилена. Заявляемый способ позволяет получить существенные экономические и технологические преимущества по сравнению с известными технологическими процессами их производства. 4 з.п. ф-лы, 1 фиг.

Изобретение относится к способу химической переработки смесей газообразных углеводородов (алканов) С₁-С ₆ в олефины С₂-С₃ (этилен и пропилен), заключающемуся в осуществлении реакций окислительной конденсации метана и пиролиза алканов С₂-С₆, характеризующемуся тем, что осуществляют окислительный пиролиз алканов С₂ -С₆, который проводят при температуре от 450°С до 850°С, давлении от 1 атм до 40 атм и подаче не более 15 об.% кислорода в присутствии оксидных катализаторов без предварительного разделения исходной смеси газообразных углеводородов (алканов) C₁-С₆ на составляющие компоненты и/или отделения метана, реакцию окислительной конденсации метана осуществляют в потоке метана, отделенного от продуктов окислительного пиролиза алканов С₂-С₆, в присутствии оксидных катализаторов при температуре от 700°С до 950°С, давлении от 1 атм до 10 атм и мольном соотношении метана и кислорода в интервале от 2:1 до 10:1, при этом выделение продуктов окислительной конденсации метана проводят совместно или частично совместно с выделением продуктов окислительного пиролиза алканов С₂-С ₆, а отделенные от реакционных газов метан, этан и алканы С₃₊ подвергают рециклу и направляют повторно на стадии окислительной конденсации метана и пиролиза алканов С₂ -С₆ соответственно. Предложенный способ обеспечивает увеличение степени конверсии превращения исходного сырья - углеводородов (алканов) С₂-С₆ - в целевые продукты - олефины С₂-С₃ (этилен и пропилена), позволяет снизить энергозатраты на выделение целевых продуктов, а также снизить металлоемкость оборудования на единицу продукции. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу одностадийного получения изопрена из изобутилена и формальдегида путем взаимодействия исходного сырья при повышенной температуре с твердым катализатором с использованием СВЧ-излучения, с непрерывной отгонкой образующихся продуктов, конденсацией отгона характеризующемуся тем, что в качестве твердого катализатора используют катализатор следующего состава, мас.%: P₂O₅ 56%, Ti 2,5%, влага 6%, кизельгур 35,5%. Применение настоящего способа позволяет снизить энергозатраты и повысить эффективность процесса. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу одностадийного получения изопрена из изобутилена и формальдегида путем взаимодействия исходного сырья при повышенной температуре с твердым катализатором с использованием СВЧ-излучения, с непрерывной отгонкой образующихся продуктов, конденсацией отгона характеризующемуся тем, что в качестве твердого катализатора используют катализатор следующего состава, мас.%: P₂O₅ - 33-41%, CaO - 39-45%, NiO - 9-11,5%, Cr₂O₃ - 6,5%, SiO₂ - 1,5-2,5%, SO₃ - 0,5-1,1%, Fe₂O₃ - 0,1%. Применение настоящего способа позволяет снизить энергозатраты и повысить эффективность процесса. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к способу превращения метана в этилен и этан в процессе его окислительного превращения, характеризующемуся тем, что в качестве катализаторов данного процесса используют смесь кварца с фталоцианиновыми комплексами магния, алюминия или марганца, причем способ проводят при температуре 700-800°С. Использование указанных катализаторов позволяет повысить выход продукта. 1 з.п. ф-лы, 7 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу получения ацетилена окислительным пиролизом метана в присутствии кислорода и катализатора, характеризующемуся тем, что катализатор нагревают пропусканием через него электрического тока до температур 700-1200°С, в качестве катализатора используют термообработанный на воздухе при температурах 900-1100°С фехралевый сплав, а соотношение метан:кислород изменяют в интервале значений 5:1-15:1. Применение настоящего способа позволяет увеличить выход и селективность процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к двум вариантам способа получения ароматических соединений, один из которых включает: стадию метанирования с контактом водородсодержащего газа с моноксидом углерода и/или диоксидом углерода в присутствии катализатора, вызывающего реакцию водорода, содержащегося в газе, с моноксидом углерода и/или диоксидом углерода и превращение этих компонентов в метан и воду; и стадию синтеза ароматического соединения с реакцией низшего углеводорода с метаном, получаемым на стадии метанирования, в присутствии катализатора с получением газа продуктов реакции, содержащего ароматические соединения и водород, причем ароматические соединения отделяют от газа продуктов реакции, получаемого на стадии синтеза ароматического соединения, и затем остающийся полученный водородсодержащий газ подают на стадию метанирования. Также изобретение относится к способу получения гидрированных ароматических соединений, которые получены вышеотмеченными способами. Применение настоящего способа позволяет получать ароматические соединения каталитической реакцией низших углеводородов, таких как метан. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способу получения катализатора на основе перовскита для окислительной дегидроконденсации метана. Описан способ изготовления катализатора, предусматривающзий следующие этапы: формируют водную суспензию, содержащую соль щелочноземельного металла, порошкообразный хлорид металла и порошкообразный оксид переходного металла; причем водную суспензию формируют посредством дисперсии в воде порошкообразной соли щелочноземельного металла, выбранного из группы, включающей барий и/или кальций и, возможно, стронций или их комбинацию, добавляют в воду порошкообразный хлорид металла, где порошкообразный хлорид металла выбран из группы, включающей Sn, Mg, Na, Li, Ba, далее добавляют порошкообразный оксид переходного металла, являющийся оксидом титана, в воду; затем добавляют к суспензии полимерное связующее вещество вплоть до образования пасты; высушивают пасту до образования порошка; нагревают порошок при повышающейся температуре по заранее определенному температурному профилю, прокаливают нагретый порошок и получают катализатор на основе перовскита, причем суспензия включает смесь, содержащую Ba и/или Са и/или Sr (0.95 моль) + TiO ₂ + хлорид металла, который выбран из группы, состоящей из Sn, Mg, Na, Li, Ba в количестве 0,05 моль. Изобретение также описывает катализатор, полученный таким способом, и способ его использования в окислительной дегидроконденсации метана. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 2 табл., 8 ил.

Изобретение относится к способу получения углеводородов С ₂-С₃ высокотемпературным каталитическим окислительным превращением метана, заключающемуся в подаче в реактор, в который помещен катализатор, а свободный объем которого заполнен инертной насадкой, исходной газовой смеси, содержащей смесь метана и молекулярного кислорода, со скоростью 50000-70000 мл/г/ч, причем катализатор включает в свой состав ионы щелочного металла, марганца, вольфрама и оксид кремния при мольных соотношениях M:W:Mn:Si, где M - Na, или К, или Rb, или Cs, равных 1,8-2,2:1:1,9-2,3:89-92, и характеризуется присутствием в нем вольфрама в степени окисления W⁶⁺, марганца - в степенях окисления Mn ⁷⁺, Mn⁶⁺, Mn³⁺ , при этом катализатор получают путем термообработки при 200°С и последующего прокаливания при температуре 795-799°С исходной твердой порошкообразной смеси, состоящей из солей и/или оксидов вольфрама, марганца, щелочного металла и SiO₂ , взятых в вышеуказанных мольных соотношениях в расчете на моль атомов вольфрама, марганца, щелочного металла и кремния. Способ позволяет повысить выход целевых продуктов, производительность катализатора по углеводородам С₂-С ₃, упростить технологию получения целевых продуктов и сократить затраты. 10 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу получения олефинов из метана, включающему частичное сжигание смеси метана, водорода, кислорода и не обязательно углеводородов, которые отличны от метана в контакте с катализатором, способным поддерживать горение за нормальным верхним пределом воспламеняемости топлива, где они взаимодействуют с образованием продукта, включающего один или несколько олефинов, причем в смеси, вступающей в контакт с упомянутым катализатором, способным поддерживать горение за нормальным верхним пределом воспламеняемости топлива, может содержаться меньше 20 мольных % (в пересчете на общее количество имеющихся углеводородов) тех углеводородов, которые отличны от метана; где в смеси, вступающей в контакт с катализатором, объемное отношение водорода к кислороду находится в пределах от 5:1 до 1:1 и при этом метан и кислород подают в установку автотермического крекинга в смеси при среднечасовой скорости подачи газа (ССПГ) больше 70000 ч^-1 . 11 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к способу конверсии метана плазменно-каталитическим окислением и устройству для его осуществления. Способ конверсии метана ведут СВЧ излучением плазменно-каталитическим окислением с получением этилена. Способ включает активацию катализатора СВЧ излучением и формирование неравновесной «холодной» СВЧ плазмы. Одновременно осуществляют активизацию катализатора СВЧ излучением и СВЧ плазмой и создают неравновесную «холодную» СВЧ плазму одновременно в резонаторе типа Е₀₁₀ или на волне E ₀₁ с симметрией вращения от импульсного СВЧ генератора и на суммарной волне Н₁₁ ⁰ с вращением плоскости поляризации от непрерывного СВЧ генератора. В устройстве, реализующим указанный процесс, круглый волновод плавно переходит в волновод с частичным диэлектрическим заполнением и содержит согласователь для уменьшения отраженной СВЧ энергии, герметизатор для обеспечения вакуума в СВЧ плазменно-каталитическом реакторе и возбуждения СВЧ плазмы на торце кварцевого стержня, с помещенными на нем кварцевыми пластинами с катализатором. Дозаторы равномерной подачи реагентов (СН₄+О ₂+Ar), установлены с возможностью вращения и перемещения относительно СВЧ плазмы. Система вывода продуктов реакции расположена симметрично оси плазмотрона. Изобретение способствует повышению эффективности процесса конверсии метана в этилен. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.