JPH0432055B2 - - Google Patents
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- JPH0432055B2 JPH0432055B2 JP61047216A JP4721686A JPH0432055B2 JP H0432055 B2 JPH0432055 B2 JP H0432055B2 JP 61047216 A JP61047216 A JP 61047216A JP 4721686 A JP4721686 A JP 4721686A JP H0432055 B2 JPH0432055 B2 JP H0432055B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はメタンを原料としてエタン、エチレン
等のメタンより分子量の高い炭化水素を製造する
方法に関する。 ［従来の技術］ メタンは天然ガスの主成分として豊富に存在す
るが、その反応性の低さが化学工業原料としての
使用を困難にしている。天然ガスなどメタンを含
有するガスから炭素数２以上の炭化水素を製造す
る方法は種々知られている。Kellerらはα−アル
ミナ担体上のSn、Pb、Sb、Bi、Tl、Cd及びMn
の酸化物を触媒として酸化カツプリングにより、
メタンからエチレンを製造する方法を開示した
（G.E.Keller et al Journal of Catalysis 73，９
−19（1982））。LunsfordらはLiをドープしたマグ
ネシア上でメタンの部分酸化を行い、エタン、エ
チレンを得ている（D.J.Driscoll et al J.Am.
Chem.Soc.，1985，107，58−63；伊藤，J.H.
Lunsford，触媒，27，(6)，443（1985））。
Sofrankoらは還元金属を酸化マグネシウムに担
持させた触媒又はこれにプロモーターとしてアル
カリ金属を加えた触媒によりメタンからエタン、
エチレンを製造する方法を開示している（米国特
許第4517398号明細書）。 しかしながら、上記のいずれの方法もメタンの
エチレンへの選択率の点で、未だ満足するもので
はない。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、メタンのエチレンへの選択率を向上
させたメタンからより分子量の高い炭化水素を製
造する方法を提供するものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、酸化サマリウムに塩化リチウムを担
持させた触媒にメタンを酸素の存在下で500〜
1000℃で接触させてメタンより分子量の高い炭化
水素を製造することを特徴とする炭化水素の製造
方法を提供するものである。 本発明で使用される触媒は、例えば次のように
して得られる。塩化リチウムの水溶液に酸化サマ
リウムを添加し、これを蒸発乾固させ、100〜200
℃に加熱して乾燥する。このようにして酸化サマ
リウムに塩化リチウムを担持させる。更にこれを
必要に応じ、空気中で500〜900℃で、１時間〜30
時間焼成する。 触媒中の前記塩化リチウムと酸化サマリウムの
含有量はモル比で0.01〜50：99.99〜50とするこ
とが好ましい。 得られた触媒は、必要に応じ粉砕され、圧縮成
形によりペレツト化されて、更に粉砕され、好ま
しくは16〜32メツシユの粒状体として用いられ
る。 このようにして得られた触媒に、メタンを50〜
1000℃で酸素の存在化に接触させるとメタンより
分子量の高い炭化水素が得られる。 反応温度が500℃未満ではほとんど反応が進行
せず、反応温度が1000℃を超えると触媒の劣化が
激しくなる。 本発明の炭化水素の製造方法に用いられるメタ
ンはメタンそのものだけでなく、天然ガス中のメ
タンも使用可能である。また酸素は空気中の酸素
も使用可能である。メタンと酸素は反応系中に、
CH4／O2（モル比）＝0.1〜100に存在させ気相反応
を行う。また、メタン、酸素の他にヘリウムやア
ルゴン等の不活性ガスを存在させておいてもよ
い。反応は通常、常圧流通法により行われるが、
必要に応じ減圧下又は加圧下でも行われ、好まし
くは0.1〜100Kg／cm2で行われる。この反応におけ
るメタン、酸素のガス空間速度は反応温度及び所
望する転化率に応じて30hr-1〜400000hr-1までの
範囲で決められる。 また、本発明において触媒は、固定床、流動床
若しくは移動床のいずれの態様でも用いることが
できる。 本発明によりメタンをエタン、又はエチレンに
転換することによつて、エチレンオキシド、エチ
ルベンゼン、エチルクロリド、エチレンジクロリ
ド、エチルアルコール、ポリエチレン等の製造の
ための石油化学原料とすることができ、これらか
ら更に多くの最終製品を得ることが可能となる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例、比較例に基づいて詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。 実施例 １ 塩化リチウム水溶液中に所定量の酸化サマリウ
ムを添加し、蒸発乾固し、120℃で乾燥し、次い
で空気中で700℃にて３時間焼成して20モル％の
塩化リチウムを含有する触媒を調製した。 この触媒１ｇを石英ガラス製の反応管に入れ、
電気炉で750℃に加熱しながら、メタン、酸素及
びヘリウムの混合ガスをメタン分圧0.05atm、酸
素分圧0.025atm、全圧1atmとなるように混合し、
この混合ガスを100c.c.／minの割合で流通させた。
得られた生成物をガスクロマトグラフイーで分析
したが、その結果を表１に示す。 比較例 １ 実施例１における塩化リチウムを炭酸リチウム
に代え、触媒を調製し、同条件で反応させた。結
果を表１に示す。 比較例 ２ 実施例１における酸化サマリウムを酸化セリウ
ムに代え、触媒を調製し、同条件で反応させた。
結果を表１に示す。
等のメタンより分子量の高い炭化水素を製造する
方法に関する。 ［従来の技術］ メタンは天然ガスの主成分として豊富に存在す
るが、その反応性の低さが化学工業原料としての
使用を困難にしている。天然ガスなどメタンを含
有するガスから炭素数２以上の炭化水素を製造す
る方法は種々知られている。Kellerらはα−アル
ミナ担体上のSn、Pb、Sb、Bi、Tl、Cd及びMn
の酸化物を触媒として酸化カツプリングにより、
メタンからエチレンを製造する方法を開示した
（G.E.Keller et al Journal of Catalysis 73，９
−19（1982））。LunsfordらはLiをドープしたマグ
ネシア上でメタンの部分酸化を行い、エタン、エ
チレンを得ている（D.J.Driscoll et al J.Am.
Chem.Soc.，1985，107，58−63；伊藤，J.H.
Lunsford，触媒，27，(6)，443（1985））。
Sofrankoらは還元金属を酸化マグネシウムに担
持させた触媒又はこれにプロモーターとしてアル
カリ金属を加えた触媒によりメタンからエタン、
エチレンを製造する方法を開示している（米国特
許第4517398号明細書）。 しかしながら、上記のいずれの方法もメタンの
エチレンへの選択率の点で、未だ満足するもので
はない。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、メタンのエチレンへの選択率を向上
させたメタンからより分子量の高い炭化水素を製
造する方法を提供するものである。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、酸化サマリウムに塩化リチウムを担
持させた触媒にメタンを酸素の存在下で500〜
1000℃で接触させてメタンより分子量の高い炭化
水素を製造することを特徴とする炭化水素の製造
方法を提供するものである。 本発明で使用される触媒は、例えば次のように
して得られる。塩化リチウムの水溶液に酸化サマ
リウムを添加し、これを蒸発乾固させ、100〜200
℃に加熱して乾燥する。このようにして酸化サマ
リウムに塩化リチウムを担持させる。更にこれを
必要に応じ、空気中で500〜900℃で、１時間〜30
時間焼成する。 触媒中の前記塩化リチウムと酸化サマリウムの
含有量はモル比で0.01〜50：99.99〜50とするこ
とが好ましい。 得られた触媒は、必要に応じ粉砕され、圧縮成
形によりペレツト化されて、更に粉砕され、好ま
しくは16〜32メツシユの粒状体として用いられ
る。 このようにして得られた触媒に、メタンを50〜
1000℃で酸素の存在化に接触させるとメタンより
分子量の高い炭化水素が得られる。 反応温度が500℃未満ではほとんど反応が進行
せず、反応温度が1000℃を超えると触媒の劣化が
激しくなる。 本発明の炭化水素の製造方法に用いられるメタ
ンはメタンそのものだけでなく、天然ガス中のメ
タンも使用可能である。また酸素は空気中の酸素
も使用可能である。メタンと酸素は反応系中に、
CH4／O2（モル比）＝0.1〜100に存在させ気相反応
を行う。また、メタン、酸素の他にヘリウムやア
ルゴン等の不活性ガスを存在させておいてもよ
い。反応は通常、常圧流通法により行われるが、
必要に応じ減圧下又は加圧下でも行われ、好まし
くは0.1〜100Kg／cm2で行われる。この反応におけ
るメタン、酸素のガス空間速度は反応温度及び所
望する転化率に応じて30hr-1〜400000hr-1までの
範囲で決められる。 また、本発明において触媒は、固定床、流動床
若しくは移動床のいずれの態様でも用いることが
できる。 本発明によりメタンをエタン、又はエチレンに
転換することによつて、エチレンオキシド、エチ
ルベンゼン、エチルクロリド、エチレンジクロリ
ド、エチルアルコール、ポリエチレン等の製造の
ための石油化学原料とすることができ、これらか
ら更に多くの最終製品を得ることが可能となる。 ［実施例］ 以下、本発明を実施例、比較例に基づいて詳細
に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。 実施例 １ 塩化リチウム水溶液中に所定量の酸化サマリウ
ムを添加し、蒸発乾固し、120℃で乾燥し、次い
で空気中で700℃にて３時間焼成して20モル％の
塩化リチウムを含有する触媒を調製した。 この触媒１ｇを石英ガラス製の反応管に入れ、
電気炉で750℃に加熱しながら、メタン、酸素及
びヘリウムの混合ガスをメタン分圧0.05atm、酸
素分圧0.025atm、全圧1atmとなるように混合し、
この混合ガスを100c.c.／minの割合で流通させた。
得られた生成物をガスクロマトグラフイーで分析
したが、その結果を表１に示す。 比較例 １ 実施例１における塩化リチウムを炭酸リチウム
に代え、触媒を調製し、同条件で反応させた。結
果を表１に示す。 比較例 ２ 実施例１における酸化サマリウムを酸化セリウ
ムに代え、触媒を調製し、同条件で反応させた。
結果を表１に示す。
【表】
表１より本発明の方法が、メタンからエチレン
への選択率、エチレン／エタン比のいずれにおい
ても優れていることがわかる。 ［発明の効果］ 本発明の製造方法は、メタンのエチレンへの選
択率が非常に高く、その工業的価値は極めて大で
ある。
への選択率、エチレン／エタン比のいずれにおい
ても優れていることがわかる。 ［発明の効果］ 本発明の製造方法は、メタンのエチレンへの選
択率が非常に高く、その工業的価値は極めて大で
ある。
Claims (1)
- １ 酸化サマリウムに塩化リチウムを担持させた
触媒にメタンを酸素の存在下で500〜1000℃で接
触させてメタンより分子量の高い炭化水素を製造
することを特徴とする炭化水素の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047216A JPS62205036A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 炭化水素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61047216A JPS62205036A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 炭化水素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205036A JPS62205036A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0432055B2 true JPH0432055B2 (ja) | 1992-05-28 |
Family
ID=12768969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61047216A Granted JPS62205036A (ja) | 1986-03-06 | 1986-03-06 | 炭化水素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62205036A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61225141A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-10-06 | アクゾ・エヌ・ヴエ− | エタン及びエチレンの製造方法 |
| JPS62223132A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-10-01 | ザ ブリテイツシユ ピトロ−リアム カンパニ− ピ−エルシ− | メタンからのこれより高級な炭化水素の製造方法 |
-
1986
- 1986-03-06 JP JP61047216A patent/JPS62205036A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61225141A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-10-06 | アクゾ・エヌ・ヴエ− | エタン及びエチレンの製造方法 |
| JPS62223132A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-10-01 | ザ ブリテイツシユ ピトロ−リアム カンパニ− ピ−エルシ− | メタンからのこれより高級な炭化水素の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62205036A (ja) | 1987-09-09 |
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