Способ получения этилена

/04 В 01 Л 23/8 ОСУДАРСТНЕННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ СВИДЕ В(71) Институт структурной макрокинетикиАН СССР(56) ва 1 Н., Тадааа ТКагп 1 с 1 е Й.,З.Сата 1, ч,106, 1987, р.394.Отзц 1 са К., Котатзц Т, З.СЬегп Бос.С 1 ет.Сопнпцп., 1987, р. 388,Авторское свидетельство СССРМ 1216937, кл. С 07 С 2/82, 1984. Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к получению углеводородов, конкретно - к способу. получения этилена каталитической окислительной конденсацией метана (природного газа), и может быть использовано в промышленности, где этилен применяют для синтеза полимеров, растворителей и других многотоннаж-. ных продуктов,Целью изобретения является повышение выхода этилена.Изобретение иллюстрируется следующими примерами,П р и м е р 1, В качестве катализатора окислительной конденсации метана используют сложный оксид состава В 12 Ва 2 Са 2 Сцз 010,5, Для его приготовления готовят экзотермическую смесь компонентов, состоящую из порошка висмута (36,93 мас,;), пероксидов бария (24,2 мас,) и(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИЛЕНА (57) Изобретение позволяет повысить выход этилена. Для этого проводят окислительную конденсацию метана кислородом при температуре 800-860"С и пропускания смеси реагентов через слой катализатора эмпирической формулы В 12 Ваа 2 Сцэ 01 осо смешением нагретых до температуры реакции реагентов в присутствии инертного разбавителя непосредственно перед слоем катализатора и охлаждением продуктов реакции на выходе из слоя, Эти условия повышают производительность процесса по этилену с 44,1 до 164,8 ммоль/г.ч при содержании этилена в отходящих газах до 9,4 об, , против 8,8 об.;ь. 2 табл. кальция (13,43 мас.) и оксида меди (25,44 мас, 0), Приготовленную стехиометрическую смесь компонентов помещают в кварцевый реактор и проводят синтез в режиме горения в кислородсодержащей атмосфере. Время приготовления катализатора указанного состава, включая время горения и охлаждения до комнатной температуры, составляет 30 мин. Далее 0,2 г полученного катализатора, смешанного с 0,5 мл кварцевого песка, помещают в кварцевый реактор внутренним диаметром 15 мм, активируют в потоке кислорода или воздуха при температуре реакции 800 С в течение 1 ч и продувают инертным газом в течение 30 мин. Затем в реактор при 800 С непрерывно подают газы - метан, кислороди гелий - раздельными потоками, которые смешивают в обьемном соотношении 607 ь СН 4, 30002 и 1 О, Не непосредственно перед слоем катализато1685904 саблина 1 Окнспнтелнннл хоиненсаиие метана НРи тРонрсклиии гнноноП смеси (60 оо.2 СП , ЗЭ об,Х Оа н 1 О об,т ПеЗ над В Ва 2 Са 2 Сок 0 о е6,10,5111 О11105 3,7 50,5 3,7 2,25,7 55,3 14,4 2,93,2 46 2 13,7 1,71,1 38 2 б 1 2 12,7 фд,9 2,4 0,9 860 750 Конверсия х селектненостн ра, Газовую смесь пропускают через катализатор со скоростью 12000 ч (время контакта 0,3 с) и принудительно охлаждают на выходе из зоны катализатора с помощью холодильника, встроенного в реактор (наружный диаметр 10 мм), Степень конверсии метана при этом 34,0 , селективность по С 2 Н 4 40,40 , выход С 2 Н 1 на пропущенный метан 13,7 мол,о .П р и м е р 2. В качестве катализатора используют В 2 Ва 2 Са 2 Сиз 011, Для получения этого состава готовят шихту, состоящую из оксида висмута (45,87 мас. ), пероксида бария (26,97 мас.), карбида кальция (8,26 мас, ) и порошка меди (18,90 мас, (7), Далее процесс проводят по примеру 1, но при температуре 840 С, а газовую смесь пропускают со скоростью 42000 ч (время контакта 0,09 с), Степень конверсии метана 34,9, селективность по СЗН 41,3, выход С 2 Н 4 14,4 мол,1),П р и м е р 3. В качестве катализатора окислительной конденсации метана применяют В 2 Ва 2 Са 2 Соз 01 о, для приготовления которого используют шихту, состоящую из оксида висмута (22,15 мас.), пероксидов бария (26,05 мол, О ) и кальция (13,69 мас, )ь), а также порошка меди (18,24 мас.ь) и висмута (19,87 мас. Оь), Далее процесс проводят по примеру 1, но при температуре 860 С, а газовую смесь пропускают со скоростью 4500 ч (время контакта 0,08 с), При степени конверсии метана 33,30(7 селективность по С 2 Н 21 составляет 39,9, выход С 2 Н 4 13,2 мол. 07 ь.П р и м е р 4 аналогичен примеру 2, но процесс проводят при температуре 750 С и скорости подачи газовой смеси 6000 ч (вре мя контакта 0,6 с), Степень конверсии метана 22,0" , селективность по С 2 Н 4 27,70 ,выход С 2 Н 4 6,1 мол, (7.5 П р и м е р 5 аналогичен примеру 1, нопроцесс проводят при температуре 890 С искорости подачи газовой смеси 60000 ч 1(время контакта 0,06 с), Степень конверсииметана 20,6(селективность по С 2 На10 11,87 ь, выход С 2 Н 2,4 мол.7 ь,Данные об условиях опытов по примерам 1-5 и полученные результаты сведены в,табл, 1.В табл, 2 приведены данные по содер 15 жанию этилена в реакционных газах и попроизводительности процесса,Формула изобретенияСпособ получения этилена путем окислительной конденсации метана кислородом20 при температуре 800-860 С и пропусканиисмеси реагентов через слой оксидного катализатора, содержащего висмут и щелочноземельный элемент, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения выхода этиле 25 на, используют оксидный катализатор, содержащий в качестве щелочноземельногоэлемента барий и кальций и дополнительномедь и имеющий соотношение компонентов, соответствующее следующий эмпири 30 ческой формуле;В 12 В а 2 Са 2 С 1 ззО 1 о,а процесс проводят со смешением нагретыхдо температуры реакции реагентов в при. сутствии инертного разбавителя непосред 35 ственно перед слоем катализатора сохлаждением продуктов реакции на выходеиз слоя катализатора.1685904 т Составитель Н. КирилловаТехред М.Моргентал Корректор Т.Палий Редактор Г,Бельская Заказ 3572 Тираж 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 8,8 9,4 3 8,3 4 4,31 ф 7 44,1164,8155,210,842,0