Способ переработки метана

(9 1 В 3/34 РЕТ ВИДЕТЕЛ К АВТОР У- повышение степе- и увеличение селекниэкомолекуля рным готавливают сл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ МЕТАНА(57) Изобретение относится к способам высокотемпературной конверсии метана на ге Изобретение от ботке, конкретно к ии метана в синте ревращением его в оды. Цель изобретени и конверсии метан ивности процесса и глеводородам. Катализаторы пр щим образом.носится к газоперерауглекислотной конверз-газ с последующим олефиновые углеводоМарганцевый силикат состава, мас.%: МпОг 26 - 28; СаО 6-9; АгОз 8-9; ЯОг 44-47; ГегОз 2-3; М 90, МпО, Рг 05, 50 з, НгОсвязанная остальное, пропитывают раствором КОН в расчете на содержание 1,8 - 2,4 мас.% КгО на марганцевом силикате, сушат,при 110 С и прокаливают при 1050 С. На полученном катализаторе ведут конверсию метана при соотношении СН 4: СОг =1:1 и температуре 950 - 970 С,терогенном катализаторе. Цель - повышение степени конверсии металла и увеличение селе ки в ности процесса по низкомолекулярным углеводородам. Процесс осуществляют в две стадии: в первом реакторе при 950 - 970 С метан подвергают углекислотной конверсии в присутствии марганцевого силиката, модифицированного 1,8-2,4 ь КгО со 100%-ной конверсией сырья; во втором реакторе - на катализаторе, содержащем 8,1 - 9,4% Ре и 2,2 - 6,9% К на АгОз, при 415-425 С осуществляют превращение синтез-газа в олефины Сг-Сз с селективносгью 20- 26% Катализатор для превращения синтез- газа в олефины Сг-Сз готовят последовательной пропиткой у-АгОз, Ре(ВОЗ)г 9 НгО и КОН в расчете на содержание 8,1 - 9,2 мас.% Ге и 2,2-6,9 мас.% К на у-АгОз, Катализатор сушат при 110 С, прокаливают при 400 С и восстанавливают синтез-газом в условиях реакции, процесс ведут при 415-425 С.П р и м е р 1. В реактор подают 3 л/ч СН 4 и 3 л/ч СОг и осуществляют процесс при 950 С в присутствии 20 мл катализатора, содержащего 97,6 мас.% силиката марганца и 2,4 мас,% КгО, Катализатор получают пропиткой 50 г силиката марганца раствором, содержащим 1,46 г КОН. В результате конверсии получают 11,72 л/ч газовой смеси, содержащей, л/ч: СО 5,72; Нг 5,72; СН 4 0,14; СОг 0,14. при конверсии СН 4 и СОг 98%.Полученную газовую смесь подают во второй реактор с катализатором 8,1 мас.% Ее и 4,5 мас,% К на АгОз, процесс ведут при415 С Попучаот, л/ч; 4,5 л/ч Нр; 3,8 л/ч СО;0,3 и/ч СН 4; 0,9 г/ч С 02, 208 мг/ч олефинов С 2-Сз; 43 мг/ч этана и пропана; 10 мг/ч углеводородов С 4.Выход опефинов С 2-Сз иа пропущенный метан 10,4, Сепективность образования олефинов С 2-Сз 23 о , Сепективиость образования углеводородов С 2-Сз 28 .Газовую смесь попаот в узел разделения и осуществляют вьделение олефинов С 2-Сз, СО и Н 2 иапрсвляот иа синтез олефинов, ос;-авсуося газовую смесь, содержащую метан, этан, пропан, углеводородь Сл и СО 2, подают иа стадии конверсии.П р и м е р 2, Способ осуществляют в:-алогично примеру 1 прл 960 С в прис,. ст-, во.и катализатора, содержащего 97,6 мас.сипиката марганца и 2,4 мас, О/о К 20, Получают газовую смесь с соотношением СО;Н 2 1:1 об,) при конверсии метана и СО 2 100 , Газовуо смесь охлаждают до 425 С, подают во второй реактор с каталлзатором 8,1 лас,Ее и 4,5 мас.К иа А 120 з, про,есс ведут при 425 ОС. Получают 4,3 л/ч Н 2: 2,8 и/ч СО ,0,3 л/ч СН 4: 1,4 л/ч С 02, 191 мг/ч опефинов С 2-Сз; 86 мг/ч этана и пропав: 18 мг/ч углеводородов С 4.Выход олефинов С 2-Сз иа пропущенный СН 4 9,5 о , Селективность образования углеводорода С 2-Сз 30;1. Сепективиость образования олефинов С 2-Сз 21;ь,П р и м е р 3. Способ осуществляют аналогично примеру 1 при 970 С в присутствии катализатора, содержагцего 976 мас. / сипи- ката марганца и 2,4 мас.оксида калия, В реактор подают 3 л/ч СН 4 и 3 л/ч С 02 и при конверсии СН 4 и СО 2 100 получают 12 л/ч газовой смеси СО:Н 2 1:1 (об.), которую охлаждают до 415 ОС и подают во второй реактор с катализатором 8,1 мас,/, Ге и 4,5ас ОК иа А 120 з Процес. вдутри 41 сС Получаот 4,6 л/ч Н 2, 4,1 л/ч СО; 0,2 л/ч СН 4;0.8 л/ч С 02; 215 мг/ч опефииов С 2-Сз и 40 мг/ч этана и пропана, 17 мг/ч угпеводороДов С 4Выход олефинов С 2-Сз на пропущенный метан 10,7 О/О, Селективность образования углеводородов С 2-Сз ЗО , Селективность образования алефлиов С 2-Сз 25 о ,П р и м е р 4, Способ осуществляют аналогично примеру 1 при 970 С в присутствии катализатора, содер;кащего 98,2 мас. Осиликата марганца и 1,.8 мас.оК 20 В реактор подают 3 л/ч СН 4 и 3 л/ч С 02 и палубаот газовую смесь, содержащу о, л/ч: СО 5,82; Н: 5,82; СО 2 0,09; СН 4 0.09, при конверсии СН 4 и С 02 97 . Газовую смесь охлаждают До 415 С и одаю во второй ре:ктор с катализатором 8,1 мас.оГе и 4,5 мас.К на А 120 з. Процесс ведут при л 15 С, Получают 5 10 15 20 25 Г 0 35 40 4,5 л/ч Н 2.; 4,3 л/ч СО, 0,29 л/ч СН 4; 0,88 л/ч СО.; .199 мг/ч опефииов С 2-Сз и 45 мг/ч этаиа и пропана, 13 мг/ч углеводородов С 4,Селективность образования углеводо родов С 2-Сз 32 . Выход олефинов Сг-Сз на пропущенный метан 9,9 Я,. Селективность образования С-Сз олефинов 26)ь.П р и м е о 5. Способ осуществляют аналогл но примеру 1 при 970 ОС в присутствии катализатора, содержащего 97,6 мас.силиката марганца и 2,4 мас,К 20. В реактор подают 3 л/ч СНа и 3 и/ч С 02, и получают 12 л/ч газовой смеси СО: Н 2 = 1:1 об) при конверсии СН 4 и С 02 100, Газовую смесь охлаждают до 425 С и подают во второй реактор с катализатором 9,2 мас.Ре и 2,2 мас. фК иа А 120 з. Процесс ведут при 415 С. Получают 4,0 л/ч Н 2; 1,8 и/ч СО; 0,5 л/ч СН 4;1,2 л/ч С 02; 177 мг/ч опефинов С 2-Сз и 37 мг/ч этана л пропана, 19 мг/ч углеводороДов С 4.Выход олефинов С 2-Сз на пропущенный метан 8,6 ,. Селективность образования углеводородов С 2-Сз 24 о . Селективность образования С 2-Сз опефлнов 20/О.П р л м е р б, Способ осуществляют аналогично примеру 1 при 970 С в присутствии катализатора, содержащего 97,6 масф сипиката марганца и 2,4 мас.К 20, Получают 12 л/ч глазовой смеси СО: Н 2 = 1; 1 при конверсии метана и СО. 100 о . Газовую смесь охлаждаот до 425 С и подают со второй реактор с катализатором 8,5 мас,Ре и 6,9 мас.К иа А 120 з, Процесс ведут при 415 С, Получают 3,8 и/ч Нк 1,6 и/ч СО; О 4 л/ч СН 4; 0,9 и/ч С 02 и 200 мг/ч опефинов С 2-Сз и 29 мг/ч этана и пропана; 15 мг/ч углеводородов С 4,Селсктивность образования углеводородов С 2-Сз 257 Выход олефлнов С 2-Сз на пропущенный метан 10 о . Селективность образования опефииов С 2-Сз 22 О,Таким обоазом, предлагаемый способпозволяет получить синтез-газ с конверсиейисходного сырья ДО ОО, Кроме ТОГО, ОДНОвременно получают олефины С 2-Сз с селектлвиостью до 26 о ,В предлагаемом способе по сравиеииос известным степень конверсии возрастаетс 89 до 100;4 получают синтез-газ, не разбавленный азоом, Селективиость образования углеводородов С 2-Сз в предлагаемомспссобе возрастает до 32 по сравнению сизвестным ,11 о ), а т.ч. селективность образования Опефииов С 2 Сз составляет ПГи1611849 Составитель Е. КорниенкоТехред М.Моргентал Корректор Э, Лончакова Редактор О,Головач Заказ 3808 Тираж 413 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ля и катализатора - марганцевого силиката и каталитическое превращение полученного синтез-газа в углеводороды при повышенных температурах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени конверсии метана и увеличения селективности процесса по низкомолекулярным углеводородам, в качестве окислителя используют диоксид углерода, конверсию ведут при 950-970 С в присутствии марганцевого силиката, промотиоованного 1,8-2,4 мас, оксида калия, а каталити ческое превращение осуществляют вприсутствии катализатора, содержащего 8,1-9,2 мас. железа, 2,2-6,9 мас. калия на окиси алюминия при 415-425 С,