Способ приготовления углеродсодержащего катализатора для хлорирования метана

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик о 11963544(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22. 07. 80 (21 ) 2959154/2 3-04 Р 1 М Ку., зВ 01 д 37/00 В 01 Ю 21/18 с присоединением заявки Ио -Государственный комитет СССР по аелаи изобретений и открытийДата опубликования описания 02.02.83(54) СПОСОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЗАЩЕДЛЯ ХЛОРИРОВАНИЯ МЕТАНА АЛИЗАТОРА Иэ приго лоидир ности метанбласти для гав частрирования оее О 15 Пои На яетс ктив 2О ретение относится к о вления катализаторов ования углеводородов, катализаторов для хло в псевдоожиженном сл Известен способ получения углеродного материала например микропо ристого углерода, путем равложения вспененного полимера при 800 С 1Известен также способ получения углеродного материала путем контак- . тирования полимеров галоидвиниловыхуглеводородов с раствором амида щрлочного металла в жидком аммиаке 2 лученные укаэанными способами угл применяют в качестве адсорбентов и молекулярных сит.иболее близким к изобретению явл я жидкофаэный способ получения а нрованного угля, заключающийся в разложении галоидуглеводородов при 40-500 РС в присутствии кислоты Льюиса. Полученную массу прожвают и фильтруют, а извлеченный актнвирован ный уголь сушат в вакуумной печи 3К недостаткам этого способа следу ет отнести высокую трудоемкость способа, а также необходимость дальнейшей переработки угля для того, чтобы его можно было использовать в качест ве катализатора или адсорбента.кроме того, катализатор на овнбве угля, полученйого этим способом, об- ладает недостаточно высокой селек" тивностью в отношении образования высших хлорированных углеводородов- выход ССс 4 не превышает 30.целью изобретения является упрона ние способа, а также получение ката лиэатора с повышенной селективностъю в отношении образования высших углеводородов.цель достигаетсятем, что по предлагаемому способу приготовления углеродсодержащего катализатора разложение хлорированных углеводородов осуществляют в условиях процесса хлорирования метана при 400-650 ф С в псевдоожиженном слое носителя.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.На поверхность твердого носителя, например активированного угля, кокса, графита, пемзы, силикагеля, песка, металла и другихносителей; не подверженных разложению при высоких температурах в среде хлора и хлористого водорода, наносят пленку кристаллического углерода.В основе процесса (для случая хйбрирования метана) лежат реакции получвния хлормвтаноя и их послвдующвго разложения до свободного углврода. Образующийся на цовврхности носителя . слой элемвнтарного углерода состав лявт 5-20 от веса гранул.Используя носители с различным раэмером гранул, можно получать частицы катализатора, покрытые слоем углерода необходимого удельного веса, что 1 О существеннопри получении катализатора для осуществления прессовв стационарном или псевдоожиженном слое.Найвсвнный.на носитель слой угле-, рода обладавт высокой адгезивй к по" .5 вврхности частиц, а по атровнию приб- лижавтся к кристалличвской рвшвтке алмаза, поскольку по прочности к истиранию значительно превосходит коко.Изобрвтвнив иллюстрирувтся алвдую 2 щими парамвтрами.Пример. В рвактор с загруженным носителем подают мвтан и хлор, оаущвствляя процесс в паввдоожижвнном .слов при 400-650 ф С в твчвниз нескоаьких часов. При этом на повврхности частиц носителя откладывается углеродная пленка, а образовавшийся хлориотый водород выводят иэ реактора в виде абгаза. 30Количества загружвнного носителя, подаваемого мвтана и хлора, а такжв другив конкрвтныв параметры апоаоба указаны в табл.3Количество осаждвнного углерода на повврхности гранул, например, кокса опредвляют матодом его окислв" ния кислородом воздуха при 400 С (т.е. в условиях, когда коко вще заметно нв окислявтся) с одноврвмвн ным замвром каличвства образовавшв" гася СО 4 методом газовой хроматографии. чуватвитвльноатьпо СОЛО,08 об.ЪКоличвство углврода на повврхноа ти песка и силикагвля определялось спектроскопическим мвтодом, УвэульФ.таты такжв приввдвны в табл1.Катализаторы, получвнныв. предлагаемым споаобом, испытывают в нро"цессв хлорирования мвтана в стандартных условиях твмпвратура хлорирования 375 С, соотношвнив СН 4С 811, врвмя контакта 15-20 с.Рвэультаты испытаний првдставлвны в табл.2.Как алвдувт из этих данных, углвродныв катализаторы, получвннывна различных носителях, близки междусобой похарактеристикам, но аущватввнно отличаются по авлвктивности кпроцвссу хлорирования мвтана от использования носителей, т.в. новыйуглвродный катализатор позволявт прихлорировании метана в паввдоожижвнном слое получать состав продуктов,отличающийся от остальных катализа-торов большим, количвством продуктов более глубокого хлорирования,что присущв только новому углеродному катализатору.Катализаторы, получвнныв првдлагавмым способом, обладают повышвннайпрочностью на истирание,Прочность к истиранию углвроднойпленки проверяют на носитвле-коков.После 1000 ч работы этого катализа"тара в псввдоожижвнном слое нв наблюдалось ни снижвния активности, нивнвшних.изменений гранул, ни потврив весе, в то время как иатиранивйеобуглврожвнного кокса отмечаетсядаже визуально (по отложвниям наствнках ствклянного реактора) ужена первом часу работы. Слой углерода, нанвсвнный на поверхности частиц,в частности, кокса, оказался весьма устойчивым к мвханичвскому соскабливанию. Он оказался инертнымпри обработке вго такими растворитвлями, как ацвтон или хлормвтаны, атакже минвральными кислотами принагревании. Нарушения повврхностипленки при атом нв обнаружвно.Ю ф 1р оФн3 Хоф3:3 к3 133 33 63 Ф 633 о3о 1 1 3 ФЯ М 13 х о Ф 3 1 щФ н о 34 оЬ ФРОН ффл Ф 3 ЮО Р 3й 31 н Ф 3 О,О 33 М Ф й 3 к М ооц . Ц Хй 33 ооффо 3 С ФХ Н 3ИМФЗ 3 ао о;о ФофофхжЮМН 3м1 Ф 0 1в о1 М 1 3 Союонкоо6 Ы1 Ф В1 ук к Ф мднЙфо 3 а неон963544 формула изобретения Составитель Н.ПутоваРедактор О.Юркова Техрвд А.Бабинец Корректор Г.РешетникаЗаказ 298)1 Тираж 583 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и,открытий113035, Иосйва, З,Рауа 3 ская наб., д.4/5филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4 Способ приготовления углеродоодвржащего катализатора для хлорирования метана, включакщий разложение хлорированиых углеводородов при повьывнной температуре, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа, а также получения катализатора с повиаенной селективностью в отношении образования высших хлорированных углеводородов, разложение хлорированных углеводородов осуществляютв условиях процесса хлорированияметана при 400-650 дС в паввдоожижен.ном слов носителя.Источники информации,прннятыв во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3755192, кл. 252428, опублик. 1973.2. Патент ФРГ 9 2239052,кл. 12 6 11/78, опублик. 1975.3. Патент СОВ 9 3832306, кл.252422, опублик 1974 (прототип).