JPH0438731B2 - - Google Patents
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- JPH0438731B2 JPH0438731B2 JP61077563A JP7756386A JPH0438731B2 JP H0438731 B2 JPH0438731 B2 JP H0438731B2 JP 61077563 A JP61077563 A JP 61077563A JP 7756386 A JP7756386 A JP 7756386A JP H0438731 B2 JPH0438731 B2 JP H0438731B2
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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
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using 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
等の炭素数2以上の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。酸素の存在下、天然ガス
などメタンを含有するガスからエタン、エチレン
等の炭素数2以上の炭化水素を製造する方法とし
て、Li/MgOを用いる方法(J.Catalysis73、9
−19、1982)、Sm2O3La2O3などを用いる方法
(Chem.Lett.、(4)、499、1985)、Pb/Al2O3を
用いる方法(西ドイツ公開特許公報第323079号)
などが知られている。また、酸素とメタンをパル
ス的に送り、エタン、エチレンを製造する方法
(米国特許明細書第4499322号)も知られている。 しかし、これらの触媒ではまだ十分な活性が得
れていない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はメタンのエチレンへの選択率を向上さ
せたメタンから炭素数2以上の炭化水素を製造す
る方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の炭化水素の製造方法は、メタンを酸素
ガスの存在下に触媒と接触させて炭素数2以上の
炭化水素を製造するにあたり、触媒としてLiCl、
Li2CO3およびLiNO3から選ばれる1種以上のア
ルカリ金属化合物とNiO、CuO、ZnO、Mn2O3お
よびCo3O4から選ばれる1種以上の第1遷移系列
元素化合物を含有する触媒を用いることを特徴と
する。 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。1種以上の前記アルカリ金属化合
物の水溶液に、前記第1遷移系列元素化合物を添
加し、これを蒸発乾固させ、100〜200℃に加熱し
て乾燥する。このようにして第1遷移系列元素化
合物にアルカリ金属化合物を担持させる。さらに
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。 前記アルカリ金属化合物のうちでLiClは触媒活
性が高く、エチレンへの選択率に優れ、LiCO3、
LiNO3は触媒の寿命が長いという点において優
れている。 また、触媒中の前記アルカリ金属化合物と前記
第1遷移系列元素化合物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。 なお、原料のアルカリ金属化合物は触媒中に全
量残存している必要はなく、一部はアルカリ金属
酸化物として触媒中に含有される。 得られた触媒は、必要に応じ粉砕あるいは圧縮
成形によりペレツト化されて用いられる。 このようにして得られた触媒に、メタンを500
〜1000℃で酸素ガスの存在下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℃を越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。また酸素ガスは空気中の
酸素ガスも使用可能である。メタンと酸素ガスは
反応系中に、CH4/O2(モル比)=0.1〜100に存在
させ接触的部分酸化反応を行う。また、メタン、
酸素ガス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、必要に応じ減圧下また
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、酸素ガス
のガス空間速度は反応温度および所望する転化率
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
も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、またはエチレン
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
からさら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。 比較例 1 塩化リチウム水溶液中に所定量の酸化チタン粉
末を添加し、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、酸素お
よ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。2時間後に混合ガスをガスクロマトグラフ
イーで分析したが、その結果を第1表に示す。 実施例 1〜5 比較例1における酸化チタンを酸化マンガン、
酸化コバルト、酸化ニツケル、酸化銅、酸化亜鉛
に変え、同条件で反応させた。結果を第1に示
す。 実施例 6〜11 実施例1におけるメタンと酸素の混合ガスの圧
力を0.14、0.28、0.42、0.56、0.70、0.84atmに変
え、各々メタン分圧/酸素分圧比を2/1で反応
させた。結果を第2表に示す。 実施例 12〜17 実施例3におけるメタンと酸素の混合ガスの圧
力を0.07、0.14、0.28、0.42、0.56、0.70atmに変
え、各々メタン分圧/酸素分圧比を2/1、触媒
量を2gに変えて反応させた。結果を第3表に示
す。 実施例 18〜19 実施例3における塩化リチウムを炭酸リチウ
ム、硝酸リチウムに変え、同条件で反応させた。
結果を第4表に示す。
等の炭素数2以上の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。酸素の存在下、天然ガス
などメタンを含有するガスからエタン、エチレン
等の炭素数2以上の炭化水素を製造する方法とし
て、Li/MgOを用いる方法(J.Catalysis73、9
−19、1982)、Sm2O3La2O3などを用いる方法
(Chem.Lett.、(4)、499、1985)、Pb/Al2O3を
用いる方法(西ドイツ公開特許公報第323079号)
などが知られている。また、酸素とメタンをパル
ス的に送り、エタン、エチレンを製造する方法
(米国特許明細書第4499322号)も知られている。 しかし、これらの触媒ではまだ十分な活性が得
れていない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明はメタンのエチレンへの選択率を向上さ
せたメタンから炭素数2以上の炭化水素を製造す
る方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の炭化水素の製造方法は、メタンを酸素
ガスの存在下に触媒と接触させて炭素数2以上の
炭化水素を製造するにあたり、触媒としてLiCl、
Li2CO3およびLiNO3から選ばれる1種以上のア
ルカリ金属化合物とNiO、CuO、ZnO、Mn2O3お
よびCo3O4から選ばれる1種以上の第1遷移系列
元素化合物を含有する触媒を用いることを特徴と
する。 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。1種以上の前記アルカリ金属化合
物の水溶液に、前記第1遷移系列元素化合物を添
加し、これを蒸発乾固させ、100〜200℃に加熱し
て乾燥する。このようにして第1遷移系列元素化
合物にアルカリ金属化合物を担持させる。さらに
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。 前記アルカリ金属化合物のうちでLiClは触媒活
性が高く、エチレンへの選択率に優れ、LiCO3、
LiNO3は触媒の寿命が長いという点において優
れている。 また、触媒中の前記アルカリ金属化合物と前記
第1遷移系列元素化合物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。 なお、原料のアルカリ金属化合物は触媒中に全
量残存している必要はなく、一部はアルカリ金属
酸化物として触媒中に含有される。 得られた触媒は、必要に応じ粉砕あるいは圧縮
成形によりペレツト化されて用いられる。 このようにして得られた触媒に、メタンを500
〜1000℃で酸素ガスの存在下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℃を越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。また酸素ガスは空気中の
酸素ガスも使用可能である。メタンと酸素ガスは
反応系中に、CH4/O2(モル比)=0.1〜100に存在
させ接触的部分酸化反応を行う。また、メタン、
酸素ガス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、必要に応じ減圧下また
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、酸素ガス
のガス空間速度は反応温度および所望する転化率
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
も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、またはエチレン
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
からさら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。 比較例 1 塩化リチウム水溶液中に所定量の酸化チタン粉
末を添加し、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、酸素お
よ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。2時間後に混合ガスをガスクロマトグラフ
イーで分析したが、その結果を第1表に示す。 実施例 1〜5 比較例1における酸化チタンを酸化マンガン、
酸化コバルト、酸化ニツケル、酸化銅、酸化亜鉛
に変え、同条件で反応させた。結果を第1に示
す。 実施例 6〜11 実施例1におけるメタンと酸素の混合ガスの圧
力を0.14、0.28、0.42、0.56、0.70、0.84atmに変
え、各々メタン分圧/酸素分圧比を2/1で反応
させた。結果を第2表に示す。 実施例 12〜17 実施例3におけるメタンと酸素の混合ガスの圧
力を0.07、0.14、0.28、0.42、0.56、0.70atmに変
え、各々メタン分圧/酸素分圧比を2/1、触媒
量を2gに変えて反応させた。結果を第3表に示
す。 実施例 18〜19 実施例3における塩化リチウムを炭酸リチウ
ム、硝酸リチウムに変え、同条件で反応させた。
結果を第4表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
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。
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 メタンを酸素ガスの存在下に触媒と接触させ
て炭素数2以上の炭化水素を製造するにあたり、
触媒としてLiCl、Li2CO3およびLiNO3から選ば
れる1種以上のアルカリ金属化合物とNiO、
CuO、ZnO、Mn2O3およびCo3O4から選ばれる1
種以上の第1遷移系列元素化合物を含有する触媒
を用い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 |
---|---|---|---|
JP61077563A JPS62238220A (ja) | 1986-04-05 | 1986-04-05 | 炭化水素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61077563A JPS62238220A (ja) | 1986-04-05 | 1986-04-05 | 炭化水素の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62238220A JPS62238220A (ja) | 1987-10-19 |
JPH0438731B2 true JPH0438731B2 (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=13637480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61077563A Granted JPS62238220A (ja) | 1986-04-05 | 1986-04-05 | 炭化水素の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62238220A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR0156272B1 (ko) * | 1993-12-31 | 1998-12-01 | 강박광 | 전환반응용 촉매 및 이의 제조방법, 그리고 이를 이용한 에틸렌의 제조방법 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4980007A (ja) * | 1972-11-11 | 1974-08-02 | ||
JPS604864Y2 (ja) * | 1982-08-13 | 1985-02-13 | 本田技研工業株式会社 | 二輪車の表示装置 |
JPS61165341A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-07-26 | ザ スタンダ−ド オイル カンパニ− | 低分子量アルカンの高級化 |
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 |
JPS61282323A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-12 | フイリツプス ペトロリユ−ム コンパニ− | メタンの酸化転化方法 |
JPS61283347A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-13 | フイリツプス ペトロリユ−ム コンパニ− | 固体組成物およびそれを使用した有機化合物の酸化転化方法 |
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
- 1986-04-05 JP JP61077563A patent/JPS62238220A/ja active Granted
Patent Citations (7)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62238220A (ja) | 1987-10-19 |
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