Катализатор для окислительного хлорирования метана

Союз СоеетскннСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.373 (088.8) нсуаерственний кеинтет СССР нн днлам нзнбрктеннй н нткритнй(7) Заявитель 4) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ХЛОРИРОВАНИЯМЕТАНА 3-12 Остальное. иликат, истеля, имеет м /ги потм признаком изобретениякатализатор содержитудельной поверхностьюбъемом пор 0,25-0,4 смЗ/ алюмосиликат20-60 м"/г Изобретение относится к катализаторам для окислительного хлорирования ме тана.Известен катализатор для окислитель- ного хлорирования углеводородов в псевдоожиженном слое, включающий хлорид меди на окиси алюминия или снликагеле 1 Ь Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является ката-,лизатор 2), имеющий следующий состав,вес.%:Хлорид меди 0,8-10Хлориды щелочных металлов 0,5-8Хлориды редкоземельныхэлементовАлюмоаиликатМикросферический алюмоспользуемый в качестве носиудельную поверхность 1,5-4ристость 0,2-0,45 смф/г,Недостатком известного катализатораявляется относительно низкая активность,что обусловливает необходимость использования высокой температуры процессао440 С, при меньших температурах, например 380 С, конверсия метана и хлористого водорода составляет соответственно 28,4 и 37,5%.оВ то же время при 440 Срасплавление каталитически лей и слипание частиц катализатора, которое ухудшает условия псевдоожижения.С целью увеличения активности, селективности и механической прочности предложен катализатор, имеющий состав, вес.%:Хлорид меди 0,8-10 Хлорид калия 0,5-8Хлорид лантана 3-12 Алюмосиликат Остальное, причем алюмосиликат имеет удельную поверхность 20-60 м /г и объем пор 0,25- 0,4 см /г.Отличительньявляется то, что3 685Катализатор, соответствующий данномуэ,.ретецию, обладает высокой ахтивнос,ью, что позволяет проводить реакциюопри 380 С и обеспечивает хорошие условия псевдоожижения.цомосилпкат, выполняюппй ролц носителя, готовят обработкой исходного микросферпческого катализатора с начальнойудельной поверхностью 460 мф/г водянымпаром при температуре 700-800 С. Полученцый алюмосидикат пропитывают раствором хлоридов металлов и сушат при110-130 С.П р ц м е р 1. Синтетический алюмосиликат с удельной поверхностью 460 м/г 15и объемом пор 0,58 см/г в количестве300 г засыпают в кварцевый реактор,представляюший собой трубку диаметром50 мм и высотой 0,8 м с фильтром внижней части. Реактор помещают в электрическую печь для создания необходимойтемпературы, а внутрь реактора подаютводяной пар в количестве, необходимомдля псевдоожижения (линейная скорость5 см/с). После обработки в течение 50 ч 25опри 750 С получается алюмосиликат судельной поверхностью 25,6 м/г и объемом пор 0,29 см /г. Алюмосиликат ох 3лаждают и наносят каталитически актив ные соли с помощью пропитки растворомхлоридов меди, калия и лантана. Растворсолей 25% концентрации выливают в алюмосиликат в соотношении 1:2 по объему.После высушивания при 110-130 Скатализатор содержит, вес,%: СиСГд 7,5;КС 4 и (.а. СВ 4. Размер частиц катализатора для испытаний составляет 0,10,25 мм,Приготовленный катализатор засыпают4 Ов тот же реактор и пропускают смесь метана, хлористого водорода и кислорода вмолярном соотношении 1:1;1 с линейнойсхоростью 5 см/с. Процесс прдводят при380 С. При этом конверсии хлористого45водорода и метана равны 73,7 и 37,9%соответственно, Сгорание метана от поданного количества 4,6%. Катализаторхорошо псевдоожижается и не слипается,П р и м е р 2. Образец алюмосили 50ката, реактор и методика обработки такие же как в примере 1, Обработку ведут водяным паром при 750 С в течение25 ч, Обработанный алюмосиликат имеетудельную поверхность 59 м /г и объемйпор 0,33 смЗ/г,Ллюмосиликат охлаждают и наносяткаталитически активные соли в количестве и по методике аналогично примеру 1. 3274Катализатор засыпают в тот же реактор и пропускают смесь метана, хлористого вбдорода и кислороде в малярном соотношении 1:1:1 с линейной скоростью 5 см/с. Процесс проводят при 380 С,При этом конверсии хлористого водорода и метана равны 69,2 и.36,3%, соответственно, Сгорание метана от поданного количества 7%. Катализатор хорошо псевдоожижается и не слипается.П р и м е р 3, Образец алюмосиликата, реахтор и методика обработки такие же, как в примере 1, Обработку ведут водяным паром при 750 С в течение 75 ч. Обработанный алюмосиликат имеет удельную поверхность 20 мд/г и объем пор 0,28 см /г. Алюмосиликат охлаждают и наносят каталитичесхи активные соли вколичестве и по методике аналогично примеру .1.Катализатор засыпают в тот же реакРтор и при 380 С пропускают смесь метана, хлористого водорода и кислорода вмолярном соотношении 1;1:1 с линейнойскоростью 5 см/с. При этом конверсиихлористого водорода и метана равны 64,5и 36,1%соответственно. Сгорание метана от поданного 7,.1%,П р и м е р 4. Катализатор готовятна основе микросферического алюмосиликата с удельной поверхностью 460 м /ги объемом пор 0,58 смф/г без предварительной обработки, Состав катализатораи условия реакции те же, что и в примере1. Конверсии хлористого водорода и метана равны 49,6 и 39,9%, соответственно.Сгорание метана от поданного 15%,П р и м е р 5. Катализатор готовятна основе алюмосиликата с удельной поверхностью 33 м /г и объемом пор0,34 сьР/г, Состав катализатора и условия реакции те же, что и в примере 1.Конверсии хлористого водорода и метанасоставляют 37,5 и 28,4 %, соответственно,Сгорание метана от поданного 5%, Катализатор плохо псевдоожижается, слипается.П р и м е р 6. Состав катализатораи условия реакции те же, но в качественосителя используют алюмосиликат, проокаленный при 850 С в течение 5 ч. Конверсии хлористого водорода и метана составляют 60,5 и 37,5%, сгорание 8,1%.Формула изо бретенияКатализатор для окислительного хлорирования метана, имеющий состав, вес.%:хлорид меди 0,8-10, хлорид калия 0,58, хлорид лантана 3-12, микросферический алюмосиликат - остальное, о т л и68535ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеничения активности, селективности и механической прочности, катализатор содержит алюмосиликат с удельной поверхностью 20-60 м/г и объемом пор 0,25- 0,4 см/г,276,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Томас Ч. Промьппленные каталитические процессы. "Мир". 1973, с, 318,2. Патент СССР Мо 343416,кл. В 013 27/10, 1972 (нрототип).Составитель О. ЕфимовРедактор Т. Девятко Техред Э. Чужик Корректор М, ВигулаЗаказ 5345/9 Тираж 877 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4