CN102781894B - 制备一氯甲烷和二氧化硫的方法 - Google Patents

制备一氯甲烷和二氧化硫的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102781894B
CN102781894B CN201180011519.4A CN201180011519A CN102781894B CN 102781894 B CN102781894 B CN 102781894B CN 201180011519 A CN201180011519 A CN 201180011519A CN 102781894 B CN102781894 B CN 102781894B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lanthanum
sulfonyl chloride
fed
methane
reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180011519.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102781894A (zh
Inventor
K.F.赫塞科恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN102781894A publication Critical patent/CN102781894A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102781894B publication Critical patent/CN102781894B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/501—Preparation of sulfur dioxide by reduction of sulfur compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/35—Preparation of halogenated hydrocarbons by reactions not affecting the number of carbon or of halogen atoms in the reaction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

使用包含氯氧化镧的反应器，和使氯氧化镧与甲烷磺酰氯在足以将一部分甲烷磺酰氯转化为一氯甲烷和二氧化硫的条件下接触，制备一氯甲烷和二氧化硫。

Description

制备一氯甲烷和二氧化硫的方法
本申请涉及从甲烷磺酰氯制备一氯甲烷和二氧化硫的方法。
一氯甲烷用于制备高级烃、甲基纤维素、季铵盐和除草剂，并且用作有机硅物质生产中的中间体。一氯甲烷的一些现有生产方法包括甲醇或甲烷。另外，甲烷可以用于制备甲烷磺酰氯，这描述于临时申请提交号U.S.61-229863中。
本申请提供制备一氯甲烷(CH3Cl)和二氧化硫(SO2)的方法，这包括提供包含氯氧化镧(LaOCl)的反应器，和使氯氧化镧与甲烷磺酰氯(CH3SO2Cl)在足以将一部分甲烷磺酰氯转化为一氯甲烷和二氧化硫的条件下接触。
有利地，所公开方法的对于一氯甲烷和/或二氧化硫生产的选择性超过使用其它催化剂的方法在相当的温度的选择性。
工艺条件包括重时空体积(weight hourly space volume)(WHSV)，其中基于每单位重量氯氧化镧，每小时进料到所述反应器的甲烷磺酰氯的重量为0.01小时-1至100小时-1。优选的WHSV为0.2小时-1至1.0小时-1。工艺条件包括25摄氏度(°C)至400°C的反应温度。优选的反应温度为250°C至325°C。
方法可以包括通过加热至250°C至400°C的温度预处理氯氧化镧。加热可以在惰性气体例如氮气的存在下进行。预处理可以包括选自氯气(Cl2)、氯化氢(HCl)、及其组合的促进剂。
氯氧化镧可以经高温暴露于氯气和/或氯化氢原位转化为三氯化镧。三氯化镧的活性低于氯氧化镧。因此，限制包括促进剂的预处理，使得形成氯氧化镧和三氯化镧的混合物，其中混合物具有的氯原子与镧原子的比不大于1.5:1.0。
方法可以包括使氯氧化镧与选自氯气、氯化氢、氧气(O2)、及其组合的共进料接触。甲烷磺酰氯与共进料摩尔比为1至100。对于一种或多种实施方式，共进料在所公开的方法中不消耗。
氯氧化镧可通过在22°C使氯化镧(III)七水合物(LaCl3·7H2O>99.9%，购自Sigma-)与氢氧化铵的水溶液(NH4OH，ACS试剂，28.0%-30.0%NH3主要成分，购自Sigma-)在氩气(Ar≥99.9%，购自BOC Gases)气氛下反应以得到沉淀物获得，该沉淀物用水洗涤、干燥、和在合成空气下在550°C煅烧8小时(hr)。
该方法在连续流反应器中进行。连续流反应器的实例包括但不限于活塞流反应器和流化床反应器。
实施例(Ex)1
使用HastelloyTMB反应器(25厘米(cm)；1.09cm内径；1.27cm外径)以从甲烷磺酰氯制备一氯甲烷和二氧化硫。将催化剂装入进在两个8克部分的石英碎片之间的反应器中，提供100标准立方厘米每分钟(sccm)至200sccm的氮气流，预处理催化剂，将甲烷磺酰氯进料到反应器中(WHSV)，和使反应器内容物保持在275°C的温度，如表1所示。将保持在25°C的温度的机筒放在反应器的反应区之下以收集非挥发性产物。将非挥发性产物进料到在线气相色谱中。使用气相色谱校正和核磁共振波谱分析从挥发性和非挥发性产物确定转化率和选择性，如表1所示。甲烷磺酰氯转化率通过两种方法计算。首先，比较包含在非挥发性产物中的甲烷磺酰氯的质量与进料到反应器的甲烷磺酰氯的质量。第二，比较包含在挥发性产物中的硫的摩尔数与进料到反应器的甲烷磺酰氯的摩尔数。通过这些方法获得的甲烷磺酰氯转化率的数值在±5%的误差范围内。一氯甲烷选择性计算为，制得的一氯甲烷的摩尔数除以包含在产物中的碳的总摩尔数。二氧化硫选择性计算为，制得的二氧化硫的摩尔数除以包含在产物中的硫的总摩尔数。
Ex 2-6和对比例(CEx)A-G
重复Ex 1，所不同的是催化剂、预处理、WHSV、共进料、和/或温度如表1所示。
表1
表1中总结的数据表明，使甲烷磺酰氯与催化剂氯氧化镧接触可制备一氯甲烷和二氧化硫。另外，Exs 1-6中对一氯甲烷和/或二氧化硫生产的选择性高于在CExs A-E中的该转化率。CExs F-G显示与Exs 1-6相当的一氯甲烷和二氧化硫选择性，但是与Ex 1相比这种情况的产生伴随着甲烷磺酰氯转化率降低三倍，此时CExs F-G的WHSV降低四倍。另外，Ex 2和Ex 4表明，与Exs 1、3、5-6和CExs A-G相比，Cl2共进料提高甲烷磺酰氯转化率。

Claims (9)

1.制备一氯甲烷和二氧化硫的方法，该方法包括提供包含氯氧化镧的反应器，和使氯氧化镧与甲烷磺酰氯在足以将一部分甲烷磺酰氯转化为一氯甲烷和二氧化硫的条件下接触，其中所述条件包括25℃至400℃的反应温度。
2.权利要求1的方法，其中基于每单位重量氯氧化镧，每小时进料到所述反应器的甲烷磺酰氯的重量为0.01小时-1至100小时-1。
3.权利要求1的方法，其中基于每单位重量氯氧化镧，每小时进料到所述反应器的甲烷磺酰氯的重量为0.2小时-1至1.0小时-1。
4.权利要求1的方法，其中所述条件包括250℃至325℃的反应温度。
5.权利要求1的方法，还包括使氯氧化镧与选自氯气、氯化氢、氧气、或其组合的共进料接触，其中甲烷磺酰氯与所述共进料的摩尔比为1至100。
6.权利要求5的方法，其中所述共进料是氯气。
7.权利要求1的方法，还包括通过加热氯氧化镧至250℃至400℃的温度预处理氯氧化镧。
8.权利要求7的方法，其中所述加热氯氧化镧在选自氯气、氯化氢、或其组合的促进剂的存在下进行以形成氯氧化镧和三氯化镧的混合物，其中所述混合物所具有的氯原子与镧原子的比不大于1.5:1.0。
9.权利要求1至8中任一项的方法，其中所述反应器是连续流反应器。
CN201180011519.4A 2010-03-04 2011-02-25 制备一氯甲烷和二氧化硫的方法 Expired - Fee Related CN102781894B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31057010P 2010-03-04 2010-03-04
US61/310,570 2010-03-04
PCT/US2011/000357 WO2011109071A1 (en) 2010-03-04 2011-02-25 Process for producing methyl chloride and sulfur dioxide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102781894A CN102781894A (zh) 2012-11-14
CN102781894B true CN102781894B (zh) 2014-11-05

Family

ID=43795082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180011519.4A Expired - Fee Related CN102781894B (zh) 2010-03-04 2011-02-25 制备一氯甲烷和二氧化硫的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8519202B2 (zh)
EP (1) EP2542517B1 (zh)
CN (1) CN102781894B (zh)
BR (1) BR112012021216A2 (zh)
WO (1) WO2011109071A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8916734B2 (en) 2010-10-21 2014-12-23 Sheeta Global Tech Corp. Using methanesulfonyl halide as a key intermediate for methane gas to liquid conversion and raw commodity chemical generation
CN112408337B (zh) * 2020-11-14 2022-09-09 四川大学 一种可控地生产二氧化硫的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4997535A (en) * 1984-12-29 1991-03-05 Toyo Kasei Kogyo Company Limited Method of manufacturing methanesulfonyl chloride
CN1108243A (zh) * 1994-03-07 1995-09-13 南京药物研究所 甲烷磺酰氯的合成工艺
CN1793439A (zh) * 2005-11-25 2006-06-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种非真空坩埚下降法生长氯化镧晶体的方法
CN101037216A (zh) * 2006-03-14 2007-09-19 宁波大学 无水氯化镧的氯化焙烧脱水法制备工艺

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB948281A (en) * 1961-09-04 1964-01-29 Monsanto Chemicals Production of aromatic halogen compounds
WO2011014553A2 (en) 2009-07-30 2011-02-03 Dow Global Technologies Inc. Improved process for the sulfochlorination of hydrocarbons

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4997535A (en) * 1984-12-29 1991-03-05 Toyo Kasei Kogyo Company Limited Method of manufacturing methanesulfonyl chloride
CN1108243A (zh) * 1994-03-07 1995-09-13 南京药物研究所 甲烷磺酰氯的合成工艺
CN1793439A (zh) * 2005-11-25 2006-06-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种非真空坩埚下降法生长氯化镧晶体的方法
CN101037216A (zh) * 2006-03-14 2007-09-19 宁波大学 无水氯化镧的氯化焙烧脱水法制备工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.RIECHE等.Uber die pyrolyse von sulfochloriden.《journal fur praktische chemie(leipzig)》.1959,第108-123页. *
Uber die pyrolyse von sulfochloriden;A.RIECHE等;《journal fur praktische chemie(leipzig)》;19591231;第108-123页 *

Also Published As

Publication number Publication date
US8519202B2 (en) 2013-08-27
WO2011109071A1 (en) 2011-09-09
EP2542517B1 (en) 2014-01-01
EP2542517A1 (en) 2013-01-09
US20130006025A1 (en) 2013-01-03
BR112012021216A2 (pt) 2016-05-17
CN102781894A (zh) 2012-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Olah et al. Single step bi-reforming and oxidative bi-reforming of methane (natural gas) with steam and carbon dioxide to metgas (CO-2H2) for methanol synthesis: self-sufficient effective and exclusive oxygenation of methane to methanol with oxygen
KR101294592B1 (ko) 메탄 산화이량화 반응촉매, 그 제조방법 및 이를 이용한 메탄 산화이량화 반응방법
Ren et al. Whether corrugated or planar vacancy graphene-like carbon nitride (g-C3N4) is more effective for nitrogen reduction reaction?
Yousefi Rizi et al. Green hydrogen production technologies from ammonia cracking
NZ578552A (en) Method and system for producing a hydrogen enriched fuel using microwave assisted methane plasma decomposition on catalyst
KR20130005848A (ko) 철-코발트 복합 촉매 및 그 제조 방법과 이를 촉매로 이용한 피셔-트롭쉬 합성 반응에서의 수성가스전환반응 활성구현과 고선택적 액체 연료 제조방법
CN102781894B (zh) 制备一氯甲烷和二氧化硫的方法
Lin et al. Preparation of a highly efficient carbon-supported ruthenium catalyst by carbon monoxide treatment
KR101453443B1 (ko) 고발열량의 합성천연가스 생산을 위한 촉매 및 이의 제조방법
WO2017216653A1 (en) Mixed cerium-lanthanum oxide catalysts and systems for oxidative halogenation of an alkane
KR102087960B1 (ko) 다단계 반응에 의한 염화메틸의 제조방법
RU2013154308A (ru) Катализаторы
KR20150087557A (ko) 금속 첨가 티타늄산화물 나노와이어 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한 메탄 산화이량화 반응방법
KR101487387B1 (ko) 금속 카바이드계 메탄 리포밍 촉매 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 메탄 리포밍 촉매
PL231314B1 (pl) Nośnikowy katalizator tlenkowy do niskotemperaturowego spalania metanu ze źródeł niskokalorycznych oraz sposób jego wytwarzania
de Medeiros et al. Direct flue gas hydrogenation to methane over hydroxyapatite-supported nickel catalyst
KR101359992B1 (ko) 메탄 개질 촉매 및 이의 제조방법
CN113603896B (zh) 分离乙炔/二氧化碳混合气体的镍配位聚合物及其制备方法
JPS5948140B2 (ja) 炭化水素の水蒸気改質用触媒
WO2022045327A1 (ja) メタノールの製造方法
JP2010533211A5 (zh)
JP5517681B2 (ja) 芳香族化合物の製造方法
KR20100120372A (ko) 고순도 염화수소 제조방법 및 장치
JP5176399B2 (ja) 炭化水素の製造方法およびそれに用いるメタンの酸化カップリング用触媒
JP4890057B2 (ja) 炭化水素の部分酸化触媒、それを用いた水素含有ガスの製造方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141105

Termination date: 20180225

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee