NO165874B - Katalysatorblanding og fremgangsmaate for omdannelse av engass omfattende metan. - Google Patents
Katalysatorblanding og fremgangsmaate for omdannelse av engass omfattende metan. Download PDFInfo
- Publication number
- NO165874B NO165874B NO85855022A NO855022A NO165874B NO 165874 B NO165874 B NO 165874B NO 85855022 A NO85855022 A NO 85855022A NO 855022 A NO855022 A NO 855022A NO 165874 B NO165874 B NO 165874B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mixture
- range
- oxide
- metal
- methane
- Prior art date
Links
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 145
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 77
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 28
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 7
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 45
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 31
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 15
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 10
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 6
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 5
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical group [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 21
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-(4-chlorophenyl)-1-propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CC(CN)C1=CC=C(Cl)C=C1 JYLNVJYYQQXNEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 3
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005839 oxidative dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 3
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 2
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 2
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910020489 SiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001649 bromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007036 catalytic synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001786 chalcogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000001924 cycloalkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002939 deleterious effect Effects 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical class [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052634 enstatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000004675 formic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004694 iodide salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M lithium acetate Chemical compound [Li+].CC([O-])=O XIXADJRWDQXREU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910002096 lithium permanganate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000002680 magnesium Chemical class 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 150000005673 monoalkenes Chemical class 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003891 oxalate salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BYTCDABWEGFPLT-UHFFFAOYSA-L potassium;sodium;dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Na+].[K+] BYTCDABWEGFPLT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003892 tartrate salts Chemical class 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/18—Arsenic, antimony or bismuth
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/34—Manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
- C07C2/76—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen
- C07C2/82—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen oxidative coupling
- C07C2/84—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by condensation of hydrocarbons with partial elimination of hydrogen oxidative coupling catalytic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- C07C2521/08—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2521/00—Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
- C07C2521/10—Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
- C07C2523/04—Alkali metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/08—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of gallium, indium or thallium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/14—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of germanium, tin or lead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/18—Arsenic, antimony or bismuth
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/32—Manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/34—Manganese
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en katalysatorblanding og
det særegne ved katalysatorblandingen i henhold til oppfinnelsen er at den omfatter: (a) et material som tilveiebringer minst ett oksyd av minst ett metall, idet oksydet er reduserbart ved kontakt med metan ved en temperatur i området 500 til 1000°C for fremstilling av høyere hydrokarboner og vann,
(b) minst ett alkalimetall eller forbindelse derav, og
(c) en bærer valgt fra minst ett hydroksylert magnesiumoksyd som før tilsetningen av materialet som tilveie - bringer det eller de nevnte oksyder av minst ett metall var blitt kalsinert, og/eller blandede oksyder av silisium og minst et jordalkalimetall.
Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for omdannelse av
en gass omfattende metan, og det særegne ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at gassen bringes i kontakt med et kontaktmiddel ved betingelser for omdannelse av gassen,
der kontaktmidlet er en blanding som angitt i krav 1 til 15.
Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.
Oppfinnelsen vedrører katalytisk syntese av hydrokarboner fra en metankilde ved hjelp av en spesiell katalysator. En spesiell anvendelse av denne oppfinnelse er en metode for omdannelse av naturgass til lettere transporterbart material under anvendelse av en metanomdannelses-katalysator bestående av forkalsinert hydroksylholdig magnesiumoksyd og/eller blandede oksyder av silisium og minst et jordalkalimetall, samt et alkalimetall.
En hovedkilde for metan er naturgass. Andre kilder for metan har vært vurdert som brennstoffkilde (f.eks. metan tilstede i kull-leier eller dannet under gruvedrift). Forholdsvis små mengder metan frembringes også i forskjellige petroleums-prosesser.
Sammensetningen av naturgass ved brønntoppen varierer, men det vesentlige tilstedeværende hydrokarbon er metan. F.eks. kan metaninnholdet i naturgass variere i området fra omtrent 40 til omtrent 95 volum%. Andre bestanddeler i naturgass inkluderer etan, propan, butan, pentan (og tyngre hydrokarboner) , hydrogensulfid, karbondioksyd, helium og nitrogen.
Naturgass klassifiseres som tørr eller våt, i avhengighet
av mengden av kondenserbare hydrokarboner inneholdt deri. Kondenserbare hydrokarboner omfatter generelt C 3+ hydrokarboner, selv om noe etan kan være inkludert. Gass-behandling er nødvendig for å endre sammensetningen av brønnhodegassen. Behandlingsanlegg befinner seg vanligvis på eller nær produksjonsfeltene. Konvensjonell behandling av brønntopp-naturgass gir behandlet naturgass inneholdende i det minste en hovedmengde metan.
Bruk av naturgass i stor skala krever ofte et komplisert og utstrakt rørledningssystem. Flytendegjøring har også vært anvendt som et middel for transport, men prosesser for flytendegjøring, transport og fornyet fordampning av naturgass er kompliserte, energikrevende og krever omfattende sikkerhets-forholdsregler. Transport av naturgass har vært et kontinuerlig problem ved utnyttelsen av naturgassressurser. Det ville være yttterst verdifullt å kunne omdanne metan (f.eks. naturgass) til lettere transporterbare produkter. Videre ville direkte omdannelse til olefiner som etylen eller propylen være ytterst verdifull for den kjemiske industri.
Det er nylig oppdaget at metan kan omdannes til høyere hydrokarboner ved hjelp av en prosess som omfatter at metan bringes i kontakt med et oksyderende syntesemiddel ved syntesebetingelser (f.eks. ved en temperatur valgt i området fra omtrent 500 til omtrent 1000°C). Et oksyderende syntesemiddel er en blanding som har som hovedkomponent i det minste et oksyd av i det minste et metall, idet blandingen frembringer høyere C- + hydrokarbonprodukter, vann og en blanding omfattende et redusert metalloksyd når den bringes i kontakt med metan ved syntesebetingelser. Reduserbare oksyder av flere metaller er identifisert som i stand til å omdanne metan til høyere hydrokarboner. Spesielt er oksyder av mangan, tinn, indium, germanium, bly, antimon og vismutt mest nyttige.
Reaksjonsproduktet fra slike prosesser er hovedsakelig
etylen, etan, andre lette hydrokarboner, karbonoksyder,
koks og vann. Det ville være fordelaktig for disse oksyderende synteseprosesser å kunne redusere produksjonen av karbonoksyder og koks.
Det er følgelig et formål for den foreliggende o<p>pfinnelse
å tilveiebringe en forbedret prosess for omdannelse ev metan til høyere hydrokarboner. Et ytterligere formål for oppfinnelsen er et forbedret oksyderende syntesemiddel, dvs. en katalysator som kan omdanne metan med reduserte biprodukt-selektiviteter.
Andre aspekter, formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå for den fagkyndige fra etterfølgende fremstilling med patent. - kravene.
Katalysatorblandingen i samsvar med oppfinnelsen er en blanding omfattende i det minste et reduserbart oksyd av i det minste et metall og en bærer. Det reduserbare oksyd frembringer høyere hydrokarbonprodukter, vann og et reduserbart metalloksyd når det bringes i konakt med metan ved en temperatur valgt i området fra omtrent 500 til omtrent 1000°C. Betegnelsen "reduserbar" anvendes for å identifisere de oksyder av metaller som reduseres ved kontakt med metan ved syntesebetingelser. Betegnelsen " oksyd eller oksyder av metall eller metaller" inkluderer: (1) et eller flere metalloksyder (dvs. forbindelser beskrevet ved den generelle formel Mx°y hvori M er et metall, 0 er oksygen og indeksene x og y betegner de relative atom-mengder av metall og oksyd i blandingen); og/eller (2) en eller flere oksygenholdige metallforbindelser, med den betingelse at disse oksyder og forbindelser har evne til å gjennomføre produksjon av høyere hydrokarbonprodukter som angitt heri.
De foretrukne katalysatorblandinger omfatter reduserbare oksyder av metaller valgt fra gruppen bestående av mangan, tinn, indium, germanium, antimon, bly, vismutt og blandinger derav. De spesielt foretrukne kontaktmidler omfatter reduserbare oksyder av mangan og blandinger av reduserbare oksyder av mangan med andre oksyderende syntesemidler.
Ved den foretrukne utførelsesform kan i tillegg,til mangan, andre reduserbare oksyder av metall være inkludert i blandinger i samsvar med oppfinnelsen. Disse andre reduserbare oksyder av metaller inkluderer oksyder av tinn, indium, germanium, antimon, bly, vismutt, praseodym, terbium, cerium, jern og rutenium. Ved visse utførelsesformer av oppfinnelsen er imidlertid blandingene karakterisert ved hovedsakelig fravær av en katalytisk effektiv mengde av jern for å skille fra kjente oksyderende dehydrogeneringskatalysatorer basert på bruken av mangan-ferriter.
En klasse av foretrukne blandinger er karakterisert ved hovedsakelig fravær av katalytisk effektive mengder av nikkel og edelmetaller (f.eks. rhodium, palladium, sølv, osmium, iridium, platina og gull) og forbindelser derav for å nedsette de skadelige katalytiske virkninger av disse metaller og forbindelser derav til et minimum. F.eks., ved de betingelser (f.eks. temneratur) hvorunder de foreliggende blandinger anvendes, vil disse metaller gjerne fremme koks-dannelse og oksyder av disse metaller vil gjerne fremme dannelse av forbrenningsproduktir fCO ), snarere enn de ønskede hydrokarboner. Betegnelsen "katalytisk effektiv" anvendes for å identifisere den mengde av nikkel, edelmetaller og forbindelser derav som når de er tilstede i vesentlig grad endrer fordelingen av produkter oppnådd ved
anvendelse av blandinger i samsvar med oppfinnelsen.
Bæreren omfatter hydroksylert magnesiumoksyd og/eller et blandet oksyd av silisium og minst et jordalkalimetall. Foretrukket er minst et av oksydene i det blandede oksyd magnesiumoksyd og det annet er silika.
Det foretrukne molforhold mellom magnesiumoksyd og silika er 1:1 eller mer og mer foretrukket i området omtrent 30:1 til omtrent 5:1. Spesielt gode resultater oppnås når dette forhold er omtrent 5:1.
Eksempler på spesifikke utførelsesformer innenfor denne brede klasse er beskrevet i det følgende.
En klasse av blandinger innenfor rammen for oppfinnelsen omfatter manganholdige oksyder, i det minte et alkalimetall eller forbindelser derav, og blandede oksyder av silisium og jordalkalimetaller, idet blandingen tilfredsstiller formelen:
hvori A er i det minste et alkalimetall, B er i det minste et jordalkalimetall, a er i området fra omtrent 0,1 til omtrent 10, b er innenfor området fra omtrent 0,1 til omtrent 90, c er innenfor området fra omtrent 1 til omtrent 90, idet summen av b + c er større enn omtrent 1 og x er antallet av oksygenatomer som kreves for å tilfredsstille valenstilstandene for de andre elementer. Når B er magnesium er b foretrukket i området fra omtrent 0,6 til omtrent 10. Når B er kalsium er b foretrukket i området fra omtrent 0,4 til omtrent 10. Når B er barium er b foretrukket i området fra omtrent 0,1 til omtrent 5.
Mens de relative mengder av jordalkalimetaller og silisium
i blandingen ikke antas å være snevert kritiske, har foretrukne Si0o-Mg0-komponenter blitt identifisert. En komponent består av silika-magnesiumoksyd hvori forholdet c:b er i området omtrent 2-3:1. En annen komponent består av
magnesiumoksyd-silika, hvori forholdet b:c er i området fra omtrent 5-30:1.
Blandingen kan fremstilles fra silika og jordalkalimetall-oksyder som MgO, CaO, SrO og BaO. Andre kilder for blandede oksyder kan imidlertid også anvendes (f.eks. MgSiO^,
MgSi03, Mg2Si04, CaMg(Si03)2 og Ca2BaSi30g).
Betegnelsen "hydroksylert magnesiumoksyd" betyr et magnesiumoksyd avledet fra magnesiumhydroksyd eller en magnesiumholdig komponent som er bragt i kontakt med en hydroksyl-holdig komponent. Det hydroksylerte magnesium-
oksyd blir foretrukket avledet fra magnesiumhydroksyd (f.eks. magnesiumoksyd fremstilt fra sjøvann). Et slikt egnet magnesiumoksyd er kommersielt tilgjengelig fra CR1 Industries som "MgO-700".
Alternativt kan det hydroksylerte magnesiumoksyd være
avledet fra andre kilder enn magnesiumhydroksyd som f.eks.
en magnesiumholdig komponent som er bragt i kontakt med et hydroksyl-holdig material (f.eks. en eller flere forbindelser inkluderende hydroksy1-grupper). Slikt hydroksyl-holdig material inkluderer natrium-hydroksyd-kalium-hydroksyd, litium-hydroksyd, lesket kalk, kalsium-hydroksyd og hydroksyder av barium. En metode for fremstilling av det foreliggende hydroksylerte magnesiumoksyd omfatter at man bringer en magnesiumholdig komponent i kontakt med (a) vann i en forlenget periode eller (b)
kokende vann. En hvilken som helst egnet magnesiumholdig komponent kan anvendes for fremstilling av hydroksylert magnesiumoksyd. Eksempler inkluderer magnesiumoksyd, magnesiumklorid og magnesiumsalter.
Et viktig trekk ved den foreliggende oppfinnelse er forkalsineringen av den hydroksylerte magnesiumoksydbærer for tilsetningen av i det minste et metall. Det hydrolyserte magnesiumoksyd kalsineres før tilsetningen av i det minste et metall ved en forhøyet temperatur i en oksygenholdig gass. Den spesielle forkalsineringstemperatur vil variere, men er foretrukket mellom 300°C og 1200°C.
Bæreren fremstilles foretrukket i pulverisert form, mer foretrukket med en partikkelstørrelse på fra omtrent 20 til omtrent 200 mikrometer og enda mer foretrukket omtrene 100 mikrometer. Bæreren tørkes i den utstrekning at etter etterfølgende sintring vil partiklene ikke dampe eller knuses. Foretrukket har partiklene et vanninnhold på mindre enn 1,0 vekt% vann.
Foretrukket sintres bæreren til en forhøyet temperatur
(dvs. oppvarmes til en høy temperatur uten å smelte bæreren) ved i en kort tid å bli utsatt for en temperatur høy nok til å bevirke minst delvis smelting av overflaten av partiklene. Denne eksponering kan foregå før eller etter tilsetningen av det metall som danner i det minste et reduserbart oksyd (f.eks. avledet fra natrium eller iitium-permanganat, eller blandinger av mangan og natrium eller litiumsalter). Den forhøyede sintringstemperatur varierer med sammensetningen av det material som sintres. Ved en foretrukket utførelsesform er den forhøyede temperatur lik omtrent 0,33 av den normale smeltetemperatur av materialet i bæreren.
Eksponering for den høye temperatur kan gjennomføres ved at partiklene tillates kort kontakt med en flamme eller en varm overflate. Alternativt kan en laser eller annen elektro-magnetisk strålingskilde med en begrenset dybde for overflatepenetrering av bæreren anvendes. Graden av overflatesintring kan styres ved hjelp av temperaturen i flammen eller av den varme overflate, ved intensiteten av lyset, eller ved lengden av tiden for eksponeringen.
Partiklene bør hurtig fjernes fra varmekilden slik at virkningen av sintringen begrenses til den ønskede dybde. Fjernelse fra flammen eller den varme overflate kan utføres ved hjelp av forskjellige innretninger, således ved transport av partiklene ut fra området for den varme substans, ved avkjøling av den varme substans med et annet material, ved å bringe partiklene i kontakt med en varmefelle for å fjerne den varme som absorberes fra den varme substans, eller ved kombinasjon av disse og andre metoder. Når en laser anvendes kan dens lys avbøyes eller absorberes. Fjernelse av varme ved stråling eller konduksjon foretrekkes.
Tilsetningen av damp eller en inert gass (som nitrogen) eller en reaktiv gass (som hydrogenklorid) foretrekkes for å styre sintringsprosessen.
Foretrukne sintringstemperaturer for bærermaterialet er i området fra omtrent 921°C til omtrent 2300°C for magnesiumoksyd og fra omtrent 560°C til omtrent 1710°C for silika. Sintringen av bæreren kan foregå i en tidsperiode i området fra omtrent 0,5 min. til omtrent 15 min. eller mer, foretrukket i en tidsperiode i området frå omtrent 1 min. til omtrent 10 min.
Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer foretrukket bærerblandinger som fremviser et overflateareal på fra omtrent 30 til 90 m^ pr. g.
Foretrukket omfatter metallet i katalysatorblandingen i samsvar med oppfinnelsen, mangan, hvis oksyd er reduserbart. Generelt inneholder de foretrukne blandinger mer enn omtrent 50 vekt% av bæreren, men foretrukket inneholder de mer enn omtrent 60 vekt% av bæreren. Sagt på en annen måte er mangan foretrukket tilstede i en mengde i området fra omtrent 1 til 40 vekt% basert på den kombinerte vekt av manganet og bæreren, mer foretrukket i området fra omtrent 5 til omtrent 30 vekt%. Atomforholdet mellom alkalimetall og mangan er foretrukket i området fra omtrent 0,01:1 til omtrent 10:1.
Andre tilsetningsmidler kan også innlemmes i blandinger i samsvar med oppfinnelsen. F.eks. er tilsetning av en fosforforbindelse funnet å forbedre stabiliteten av blandingen. Når det anvendes kan fosfor være tilstede opp til en mengde som gir et forhold fosfor til mangan på omtrent 2:1. Hvis fosfor anvendes er det ønskelig å tilføre det under katalysatorfremstillingen i form av fosfater av alkalimetaller (f.eks. ortofosfater, metafosfater og pyrofosfater). Pyrofosfater fortrekkes. Natriumpyrofosfat foretrekkes spesielt. Fosfor kan tilveiebringes også i andre former. Eksempler inkluderer ortofcsforsyre, ammonium-fosfater og ammoniumhydrogenfosfater.
Ytterligere eksempler på andre komponenter som kan være tilstede i blandingen i samsvar med oppfinnelsen inkluderer halogen og chalcogen-forbindelseskomponenter. Disse komponenter kan tilsettes enten under fremstillingen av katalysatoren eller under bruken.
Katalysatorblandingen i samsvar med oppfinnelsen
inneholder i tillegg de ovennevnte elementer, i det minste et alkalimetall. Natrium og/eller forbindelser derav er en spesielt foretrukket alkalimetallkomponent. Med de unntagelser som er nevnt andre steder heri er de atomforhold hvori disse materialer kombineres for å danne kontaktmidlet ikke snevert kritiske. De foretrukne atomforhold mellom den reduserbare oksydkomponent (uttrykt som metallet, f. eks.
Mn) og alkalimetallkomponenter (uttrykt som metall, f.eks.
Na) er imidlertid i området fra omtrent 0,1:1 til omtrent 100:1, mer foretrukket i området fra omtrent 0,3:1 til omtrent 10:1. Det foretrukne molforhold mellom silika og alkalimetall er omtrent 50:1 til omtrent 1:1 og mer foretrukket omtrent 0,5:1 til omtrent 10:1. Mest foretrukket er forholdet omtrent 1:1 til omtrent 3:1.
Alkalimetallkomponenten kan tilsettes til bæreren før eller under utfelling, samutfelling eller impregnering av det reduserbare oksyd og bæreren.
Bæreren kan bringes i kontakt med en passende alkalimetallkomponent som ikke skal forstyrre bærerfunksjonen, den reduserbare oksydfunksjon eller fremgangsmåten for kombinering av bæreren med det reduserbare oksyd. Foretrukket er alkalimetallkomponenten en basisk sammensetning av alkalimetallet. Mer foretrukket velges alkalimetallkomponenten fra en gruppe bestående av natriumhydroksyd, natriumacetat, litiumhydroksyd, litiumacetat og blandinger derav.
Katalysatorblandingen kan fremstilles ved hjelp av en hvilken som helst passende metode. Konvensjonelle metoder som utfelling, samutfelling, impregnering, granulering og forstovningstorking kan anvendes.
En passende fremstillingsmetode for katalysatorblandingen inkluderer fremstillingen av en vandig slurry av magnesium og silikagel og blanding av slurrien med en opplesning av det reduserbare oksyd.
Ved en annen passende metode fremstilles bæreren og tørkes, og impregneres så med de passende metallforbindelser som inkluderer acetater, acetylacetonater, oksyder, karbider, karbonater, hydroksyder, formiater, oksalater, nitrater, fosfater, sulfater, sulfider, tartrater, fluorider, klorider, bromider eller jodider av metallene.
Etter blandingen av slurrien med oppløsningen eller impregneringen tørkes den resulterende sammensetning i en ovn for å fjerne løsningsmiddel og det tørkede faststoff fremstilles for bruk ved kalsinering ved forhøyede temperaturer i en oksygenholdig gass (f.eks. luft) før bruken i fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Spesielle kalsineringstemoeraturer vil variere i avhengighet av den spesielle metallforbindelse eller forbindelser som anvendes. Foretrukket velges lufttemperaturen i området fra omtrent 300 til 1200°C.
I tillegg til metan, kan den tilførsel som er foretrukket anvendes ved fremgangsmåten, i henhold til oppfinnelsen inneholde andre hydrokarbon- eller ikke-hydrokarbon-komponenter, selv om metaninnholdet typisk bør være i området fra omtrent 40 til omtrent 100 volum%, foretrukket omtrent 80 til omtrent 100 volum%, mer foretrukket fra omtrent 90 til omtrent 100 volum%.
Arbeidstemperaturene for kontaktbehandlingen av metanet med katalysatorblandingen velges i området fra omtrent 500
til 1000°C, idet den spesielle valgte temperatur avhenger av det eller de spesielle reduserbare metalloksyder som anvendes i katalysatorblandingen. F.eks. kan reduserbare oksyder av visse metaller kreve arbeidstemperaturer under den øvre del av det angitte område for å nedsette sublimering eller flyktiggjøring av metallene (eller forbindelsene derav) under metankontakten til et minimum. Eksempler inkluderer reduserbare oksyder av indium, germanium, og vismutt (arbeidstemperaturer vil foretrukket ikke overstige omtrent 850°C).
Arbeidstrykk for metan-kontakttrinnet er ikke hittil ansett kritiske for oppfinnelsen. Både det generelle systemtrykk og partialtrykket for metan er imidlertid funnet å påvirke de samlede resultater. Foretrukne arbeidstrykk er i området fra omtrent 1 til omtrent 30 atmosfærer.
Kontakten mellom metan og et reduserbart metalloksyd for å danne høyere hydrokarboner fra metan frembringer også reduserte metalloksyder og vann. Den nøyaktige natur av de reduserte metalloksyder er ukjent og de omtales derfor heri som "reduserte metalloksyder". Regenerering av et reduserbart metalloksyd gjennomføres lett ved å bringe slike reduserte materialer i kontakt med oksygen (f. eks. en oksygenholdig gass som f.eks. luft) ved forhøyede temperaturer, foretrukket ved en temperatur valgt i området omtrent 300 til omtrent 1200°c idet den spesielle temperatur som
velges er avhengig av det eller de metaller som er
inkludert i katalysatorblandingen.
Ved gjennomføring av den foreliggende prosess kan det anvendes apparatur med en enkelt reaktor inneholdende et stasjonært lag av faststoffer med intermitterende eller pulsert strøm av en første gass omfattende metan etterfulgt av intermitterende eller pulsert strøm av en annen gass omfattende oksygen (f.eks. oksygen, oksygen fortynnet med en inert gass, eller luft, foretrukket luft). Metankontaktr1'nnet dg oksygenkontakttrinnet kan også gjennomføres i fysisk separate soner med faststoffer som resirkuleres mellom de to soner.
En egnet metode for syntese av hydrokarboner fra en metankilde omfatter således: (a) en gass omfattende metan bringes i kontakt med partikler omfattende et kontaktmiddel for å danne hydrokarbonprodukter, vann og reduserte metalloksyder; (b) partiklene omfattende reduserte metalloksyder fjernes fra den første sone og de reduserte partikler bringes i en annen sone i kontakt med den oksygenholdige gass for å danne partikler omfattende en katalysatorblanding;og (c) partiklene frembragt i den annen, sone returneres til den første sone. Trinnene gjentas foretrukket i det minste periodevis og mer foretrukket er trinnene kontinuerlige. Ved den mer foretrukne utførelsesform sirkuleres faststoffene kontinuerlig mellom i det minste en metankontaktsone og i det minste en oksygenkontaktsone.
Partikler omfattende et reduserbart metalloksyd som bringes i kontakt med metan kan opprettholdes som fluidiserte, gjennomboblede eller medrevne lag av faststoffer. Foretrukket bringes metan i kontakt med et fluidisert lag av faststoffer.
Tilsvarende kan partikler omfattende reduserte metalloksyder som bringes i kontakt med oksygen opprettholdes som fluidiserte, gj ennomboblede eller medrevne lag av faststoffer. Foretrukket bringes oksygen i kontakt med et fluidisert lag av faststoffer.
Ved den mer foretrukne utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse blir metantilførsel og partikler onfattende en katalysatorblanding innført kontinuerlig i en metankontaktsone opprettholdt under syntesebetingelser. Syntesebetingelser inkluderer de temperaturer og trykk som er beskrevet i det foregående. Gassformede reaksjonsprodukter fra metankontaktsonen (separert fra medrevne faststoffer) behandles videre (f.eks. føres gjennom et fraksjoneringssystem hvori de ønskede hydrokarbonprodukter separeres fra uomsatt metan og forbrenningsprodukter). Uomsatt metan kan utvinnes og resirkuleres til metankontaktsonen.
Partikler omfattende reduserte metalloksyder bringes i kontakt med oksygen i en oksygenkontaktsone i en tid tilstrekkelig til å oksydere i det minste en del av de reduserte metalloksyder for å frembringe et reduserbart metalloksyd og å fjerne (dvs. forbrenne) i det minste en del av eventuelle karbonholdige avsetninger som kan dannes på partiklene i metankontaktsonen. Betingelsene i oksygenkontaktsonen vil foretrukket inkludere en temperatur valgt i området omtrent 300 til omtrent 1200°C, trykk opp til omtrent 30 atm. og gjennomsnittlig partikkelkontakttid i området omtrent 1 min. til omtrent 120 min. Tilstrekkelig oksygen tilveiebringes foretrukket for å oksydere alle reduserte metalloksyder for å frembringe et reduserbart metalloksyd og fullstendig forbrenne ethvert karbonholdig avsatt material avsatt på partiklene. I det minste en del av partiklene omfattende katalysatorblandingen som frembringes i oksygenkontaktsonen blir returnert til metankontaktsonen.
En annen mer spesifikk anvendelse for blandinger i samsvar med oppfinnelsen er dehydrogeneringen av dehydrogenerbare hydrokarboner. Prosessen omfatter at en gass omfattende et dehydrogenerbart hydrokarbon bringes i kontakt med en blanding i samsvar med oppfinnelsen for a frembringe det hydrogenerte hydrokarbonprodukt, vann og en blanding omfattende et redusert metalloksyd. Dehydrogenerbare hydrokarboner inkluderer en lang rekke hydrokarboner (f.eks. C2+ alkaner, cykloalkaner, olefiner, alkylaromatiske bestanddeler, etc). Det dehydrogenerte produkt avhenger delvis av den valgte tilførsel. F.eks. kan alkaner dehydrogeneres til å danne olefirer, diolefiner, alkyner, etc. og olefiner kan dehydrogeneres til å danne diolefiner, alkyler, etc. En foretrukket klasse av tilførsel omfatter C2 -C4. alkaner. En foretrukket prosess-utførelsesform omfatter oksyderende dehydrogenering av C2~ C5 a^aner til a danne de tilsvarende mono-olefiner.
Arbeidstemperaturer for en slik prosess er generelt i området 500 til omtrent 1000°C. Arbeidstrykk er
ikke snevert kritiske. Generelt gjennomføres prosessen innenfor parametrene for den vanlige oksyderende dehydro-generings-teknikk, men anvender en ny katalysator.
Takten for faststoff-fjernelse fra metankontaktsonen holdes ønskelig i likevekt med takten for faststoffer som føres fra oksygenkontaktsonen til metankontaktsonen slik at det opprettholdes en hovedsakelig konstant bestand av partikler i metankontaktsonen, slik at stabil drift av syntesesystemet muliggj øres.
Oppfinnelsen illustreres ytterligere med henvisning til de etterfølgende eksempler.
EKSEMPLER
Metankontakt-forsøk ble foretatt ved omtrent atmosfæretrykk i kvartsrør-reaktorer mm indre diameter) som var delvis fylt. med 10 ml katalysatorblanding. Reaktorene ble bragt opp til temperatur under en strøm av oppvarmet nitrogen som ble ombyttet til metan ved begynnelsen av forsøket.
Med mindre annet er angitt hadde alle metankontakt-forsøk beskrevet i eksemplene en varighet på 2 min. Ved slutten.. av hvert metankontakt-forsøk ble reaktoren spylt med nitrogen og faststoffene ble regenerert under en strøm av oppvarmet luft (vanligvis ved 800°C i 30 min.) Reaktoren ble så på nytt spylt med nitrogen og syklusen gjentatt. De fleste av de resultater som er angitt i det følgende er basert på de kumulative prøver samlet etter at katalysatorblandingene var "bragt i likevekt" (dvs. etter de vanlige opptredende egenskaper av de friske katalysatorblandinger var forsvunnet). Dette tillater mer meningsfylt sammenligning mellom katalysatorblandingene innenfor oppfinnelsens ramme og andre katalysatorblandinger. Tre til seks sykluser med metankontakt og regenerering er vanligvis tilstrekkelig for å ekvilibrere katalysatorblandingene.
Volumhastigheter er angitt som gass-volumhastigheter
pr. time (time<-1>) (GHSV) og var 600 GHSV med mindre annet er angitt.
Eksempel I
27,6 g NaMn04-3H20 - (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 400 ml vann. 138 g magnesiumoksyd (Fischer MgO, tung U.S.P.) ble kalsinert i 16 timer ved 800°C. Natrium-permanganatoppløsningen og det kalsinerte magnesiumoksyd ble oppslemmet i 1 time ved 66°C. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og deretter siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°c.
Eksempel II
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 300 ml vann. 122 g magnesiumoksyd {Fisher MgO, tung U.S.P.) ble kalsinert i 16 timer ved 550°C. Natrium-
permanganatoppløsningen, 100-g av kolloidal silika ("Nalco 2326"), og det kalsinerte magnesiumoksyd ble oppslemmet i 1 time ved 66°C. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og deretter siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel III
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 300 ml vann. Oppløsningen, 128 g magnesiumoksyd
(Catalyst Resources, Inc., MgO-700 forløper (uten tilsetning av silika)) og 100 g kolloidalt silika ("Nalco 2326") ble oppslemmet i 1 time ved 66°C. Det faste material ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og deretter siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel IV
534 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 1500 ml vann og fortynnet opp til 1900 ml. 2620 g magnesiumoksyd (Basic Chemical Co. "Magox 95") ble kalsinert i 16 timer ved 550°C. Det kalsinerte magnesiumoksyd ble impregnert med natriumpermanganatoppløsningen. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og deretter siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel V
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble opplest i 100 ml vann. Natriumpermanganatoppløsningen, 100 g kolloidalt siliks 2326 og 307 magnesiumoksyd (Basic Chemical Co.
"Magox 95" forløper, slam) ble oppslemmet i 1 time ved
66°C. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og deretter siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel VI
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i •400 ml vann. 138 g magnesiumoksyd (Mallinckrodt MgO, U.S.P.) ble kalsinert i 16 timer ved 800°C. Natrium-permanganatoppløsningen og det kalsinert magnesiumoksyd ble oppslemmet i 1 time ved 66°C. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og deretter siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel VII
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 300 ml vann. 122 g magnesiumoksyd (Mallinckrodt MgO, U.S.P.) ble kalsinert i 16 timer ved 550°C. Natrium-permanganatoppløsningen, 100 g kolloidalt silika ("Nalco 2326") oa det kalsinert maonesiumoksyd ble oppslemmet i 1 time ved 66°C. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust oq deretter siktet aiennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Silika/magnesiumoksyd-bæreren assosiert med det reduserbare oksyd er vist å være mer selektiv enn motstykket med silika/magnesiumoksyd-bærer.
Eksempel VIII
470 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 1000 ml vann og fortynnet til 2617 ml. 2380 g magnesiumoksyd (Catalyst Resources, Inc. Mg0-700 tablettart magnesiumoksyd) ble knust og kalsinert i 16 timer ved 550°C. Det kalsinerte magnesiumoksyd ble impregnert med natrium-permanganatoppløsningen. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C og deretter kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel I X
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 100 ml vann og fortynnet til 130 ml. 138 g magnesiumoksyd (Fisher MgO, tung U.S.P.) ble kalsinert i 16 timer ved 550°C. Det kalsinerte magnesiumoksyd ble impregnert med natriumpermanganatoppløsningen. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C og deretter kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel X.
27,6 g NaMn04-3H20 (Pfaltz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 100 ml vann og fortynnet til 130 ml. 138 g magnesiumoksyd (Martin-Marietta 500 G30) ble kalsinert i 16 timer ved 550°C. Natriumpermanganatoppløsningen ble impregnert på det kalsinerte magnesiumoksyd. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C og deretter kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Eksempel XI
534 g NaMn04-3H20 (Pfaitz og Bauer SO-5560) ble oppløst i 1500 ml vann og fortynnet til 1900 ml. 2620 g magnesiumoksyd (Basic Chemical Co. "Magox 95") ble kalsinert i 16 timer ved 550°C. Det kalsinerte magnesiumoksyd ble impregnert med
natriumpermanganatoppløsningen. Produktet ble tørket i 2 timer ved 110°C, knust og derettre siktet gjennom en 60-mesh sikt. Pulveret ble så kalsinert i 16 timer ved 800°C.
Resultater gjengitt i det følgende i tabell 2 er basert på analyser av kumulative prøver samlet under det tredje to-minutters metankontaktforsøk for hver katalysatorblanding. Forsøksbetingelsene var 800°C.
Eksempel XII
Magnesium-klorid ble oppløst i vann og hydrolysert med vandig natrium-hydroksyd. Magnesium-hydroksyd-bunnfallfallet som dannet seg ble samlet ved filtrering, vasket med vann, tørket ved 110°C og deretter kalsinert ved 500°C i luft i 16 timer. Denne magnesiumhydroksydbærer ble impregnert med vandig natriumpermanganat til et 13 % innhold av permanganat og deretter kalsinert ved 1000°C i luft i 16 timer. Katalystor-blandingen inneholdt 5 vekt% mangan og 2,1 vekt% natrium på magnesiumoksyd. Blandingen ble anvendt i metan-omdannelses-prosessen til å gi resultatene vist i følgende tabell 3.
Eksempel XIII
Prosedyren i eksempel XII ble gjentatt, med unntagelse at magnesiumacetatet ble anvendt i stedet for magnesiumklorid. Resultatene av metanforsøkene er vist i følgende tabell 5.
Eksempel XIV
Magnesiumacetat ble kalsinert ved 450°C i luft i 16 timer til å gi magnesiumoksyd. Dette kalsinerte magnesiumoksyd ble impregnert med vandig natriumpermanganat til et 13 % innhold av permanganat og kalsinert ved 1000°C i luft i 16 timer. Katalysatorblandingen inneholdt 5 vekt% mangan og 2,1 vekt% natrium på magnesiumoksyd. Kontaktmidlet ble anvendt ved metanomdannelsesprosessen til å gi resultatene vist i følgende tabell 6.
Claims (16)
1. Katalysatorblanding,
karakterisert ved at den omfatter: (a) et material som tilveiebringer minst ett oksyd av minst ett metall, idet oksydet er reduserbart ved kontakt med metan ved en temperatur i området 500 til 1000°C for fremstilling av høyere hydrokarboner og vann, (b) minst ett alkalimetall eller forbindelse derav, og (c) en bærer valgt fra minst ett hydroksylert magnesiumoksyd som før tilsetningen av materialet som tilveiebringer det eller de nevnte oksyder av minst ett metall var blitt kalsinert, og/eller blandede oksyder av silisium og minst et jordalkalimetall.
2. Blanding som angitt i krav 1,
karakterisert ved at bæreren omfatter hydroksylert magnesiumoksyd avledet fra magnesiumhydroksyd eller omfatter en magnesiumholdig komponent som er bragt i kontakt med et hydroksylholdig material.
3. Blanding som angitt i krav 1,
karakterisert ved at bæreren omfatter magnesiumoksyd og silisiumoksyd i et molart forhold mellom magnesiumoksyd og silisiumoksyd på omtrent 50:1 til omtrent 1:1, mer foretrukket omtrent 30:1 til 5:1.
4. Blanding som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at molforholdet mellom silisiumoksyd og alkalimetall er i området fra omtrent 0,5:1 til omtrent 10:1.
5. Blanding som angitt i krav 1 til 4, karakterisert ved at overflaten av i det minste en del av bæreren er sintret ved en forhøyet temperatur før tilsetningen av den eller de nevnte materialer som tilveiebringer det eller de nevnte oksyder av minst ett metall,
6. Blanding som angitt i krav 5,
karakterisert ved at sintringen omfatter oppvarming av bæreren til omtrent 1/3 av den normale smeltetemperatur for materialet i bæreren.
7. Blanding som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at overflatearealet av bæreren er fra omtrent 30 til omtrent 90 m2 pr. gram.
8. Blanding som angitt i krav 1 til 7, karakterisert ved at metallet eller metallene er valgt fra mangan, tinn, indium, germanium, antimon, bly, bismut og blandinger derav, og at alkalimetallet er valgt fra litium, natrium, kalium, rubidium, cesium og blandinger derav, og foretrukket natrium, natriumforbindelser, og blandinger derav.
9. Blanding som angitt i krav 1 til 8, karakterisert ved at metallet omfatter mangan i en mengde på omtrent 1 til omtrent 40 vekt%, og foretrukket fra omtrent 5 til omtr?.nt 30 vekt%, basert på den kombinerte vekt av manganet og bæreren, idet blandingen er hovedsakelig fri for katalytisk effektivt jern.
10. Blanding som angitt i krav 9, karakterisert ved at atomforholdet mellom alkalimetallet og mangan er i området fra omtrent 0,01:1 til omtrent 10:1.
11. Blanding som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at den tilfredstiller formelen
MnAaBbSicOx
hvori A er minst et alkalimetall, B er minst et jordalkalimetall, a er i området fra 0,1 til omtrent 10, b er i området fra omtrent 0,1 til omtrent 90, c er i området fra omtrent 1 til omtrent 90, idet summen av b + c er større enn omtrent 1 og x er antallet oksygenatomer som kreves av valenstilstandene av de andre elementer.
12. Blanding som angitt i krav 11, karakterisert ved at B er magnesium og b er foretrukket i området 0,6 til omtrent 10 og B er kalsium og b
er foretrukket i området fra omtrent 0,4 til 10, eller B er barium og b er foretrukket i området omtrent 0,1 til omtrent 5 .
13. Blanding som angitt i krav 11 eller 12, karakterisert ved at B er magnesium og forholdet mellom c og b er i området omtrent 2:1 til omtrent 3:1, idet forholdet mellom b og c er i området fra omtrent 5:1 til omtrent 30:1.
14. Blanding som angitt i krav 11 til 13, karakterisert ved at A er natrium, litium eller kalium og når A er natrium, er a foretrukket i området fra omtrent 0,1 til omtrent 3,3.
15. Blanding som angitt i krav 1 til 14, karakterisert ved at den ytterligere omfatter minst en halogenkomponent, en chalcogenkomponent og en fosforkomponent.
16. Fremgangsmåte for omdannelse av en gass omfattende metan, karakterisert ved at gassen bringes i kontakt med et kontaktmiddel ved betingelser for omdannelse av gassen, der kontaktmidlet er en blanding som angitt i krav i til 15.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/600,912 US4613718A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Hydroxylated magnesia support |
| US06/601,136 US4568785A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Preparative process for methane conversion agents |
| US06/600,940 US4517398A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Hydroxylated magnesia support |
| US06/600,926 US4544787A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Preparative process for supports |
| US06/600,925 US4544786A (en) | 1984-04-16 | 1984-04-16 | Methane conversion using a magnesia/silica support |
| US06/683,118 US4629718A (en) | 1982-08-30 | 1984-12-18 | Alkali promoted manganese oxide compositions containing silica and/or alkaline earth oxides |
| PCT/US1985/000687 WO1985004821A1 (en) | 1984-04-16 | 1985-04-15 | Hydrocarbon conversion process |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO855022L NO855022L (no) | 1986-02-14 |
| NO165874B true NO165874B (no) | 1991-01-14 |
| NO165874C NO165874C (no) | 1991-05-02 |
Family
ID=27560171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO85855022A NO165874C (no) | 1984-04-16 | 1985-12-13 | Katalysatorblanding og fremgangsmaate for omdannelse av engass omfattende metan. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0179869B1 (no) |
| JP (1) | JPH0667473B2 (no) |
| AT (1) | ATE81606T1 (no) |
| AU (1) | AU584619B2 (no) |
| BR (1) | BR8506608A (no) |
| CA (1) | CA1236078A (no) |
| DE (1) | DE3586769T2 (no) |
| DK (1) | DK579785D0 (no) |
| MX (1) | MX162851B (no) |
| NO (1) | NO165874C (no) |
| WO (1) | WO1985004821A1 (no) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN86102958A (zh) * | 1985-06-07 | 1986-12-03 | 菲利普石油公司 | 氧化转化方法 |
| GB8600260D0 (en) * | 1986-01-07 | 1986-02-12 | British Petroleum Co Plc | Chemical process |
| CA2062349A1 (en) * | 1992-03-05 | 1993-09-06 | Cesar Ovalles | Catalyst for the direct conversion of methane to higher hydrocarbons and method for the preparation of same |
| KR960005496B1 (ko) * | 1993-05-22 | 1996-04-25 | 재단법인한국화학연구소 | 메탄 또는 정제된 천연가스의 전환반응용 담지촉매, 그 제조방법 및 그것을 사용한 에틸렌의 제조방법 |
| DE4423975A1 (de) * | 1994-07-07 | 1996-01-11 | Basf Ag | Katalysator und Verfahren für die katalytische oxidative Dehydrierung von Alkylaromaten und Paraffinen |
| DE4446384A1 (de) * | 1994-12-23 | 1996-06-27 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von olefinisch ungesättigten Verbindungen, insbesondere Styrol duch katalytische Oxidation |
| FR2791907B1 (fr) * | 1999-04-12 | 2002-06-21 | Rhodia Chimie Sa | COMPOSITIONS UTILISABLES COMME PIEGE A NOx, A BASE DE MANGANESE ET D'UN ALCALIN OU D'UN ALCALINO-TERREUX ET UTILISATION DANS LE TRAITEMENT DES GAZ D'ECHAPPEMENT |
| US8912381B2 (en) * | 2009-06-29 | 2014-12-16 | Fina Technology, Inc. | Process for the oxidative coupling of methane |
| US8450546B2 (en) * | 2009-06-29 | 2013-05-28 | Fina Technology, Inc. | Process for the oxidative coupling of hydrocarbons |
| JP5493928B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-05-14 | 三菱化学株式会社 | 炭化水素の製造方法 |
| EP3050869B1 (de) | 2015-01-30 | 2019-10-02 | Symrise AG | Verfahren zur Herstellung von substituierten Alkylcycloalkanonen |
| BR112021003227A2 (pt) | 2018-08-31 | 2021-05-18 | Dow Global Technologies Llc | método de produção de um material transportador de oxigênio seletivo para hidrogênio. |
| MX2021002182A (es) | 2018-08-31 | 2021-05-14 | Dow Global Technologies Llc | Metodos para la deshidrogenacion de hidrocarburos. |
| CN115591563B (zh) * | 2022-10-08 | 2024-04-23 | 华东师范大学 | 一种适用于流化床进行甲烷氧化偶联反应的催化剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494972A (en) * | 1968-05-21 | 1970-02-10 | Dow Chemical Co | Production of 1,5-hexadienes by catalytic oxidative dehydrodimerization of c3-c4 alkenes |
| US3642930A (en) * | 1968-12-30 | 1972-02-15 | Standard Oil Co Ohio | Process for the manufacture of isoprene from isoamylenes and methyl butanols and catalyst therefor |
| LU58391A1 (no) * | 1969-04-09 | 1970-11-09 | ||
| US3974229A (en) * | 1969-08-01 | 1976-08-10 | General Electric Company | Preparation of ortho-alkylated phenols |
| US3838069A (en) * | 1970-09-29 | 1974-09-24 | Mitsui Mining & Smelting Co | Catalyst for use in purification of exhaust gas containing carbon monoxide |
| US3804902A (en) * | 1970-11-21 | 1974-04-16 | Daicel Ltd | Process for producing acetone |
| NL7207938A (no) * | 1972-06-12 | 1973-12-14 | ||
| IT996627B (it) * | 1972-10-13 | 1975-12-10 | Degussa | Procedimento per la produzione di un catalizzatore sopportaio |
| HU169494B (no) * | 1974-11-29 | 1976-12-28 | ||
| US4397771A (en) * | 1975-01-13 | 1983-08-09 | The Standard Oil Co. | Oxidation catalysts |
| US4205194A (en) * | 1978-05-08 | 1980-05-27 | Exxon Research & Engineering Co. | Process for the conversion of relatively low molecular weight hydrocarbons, to higher molecular weight hydrocarbons, catalyst-reagents for such use in such process, and the regeneration thereof |
| US4239658A (en) * | 1979-04-05 | 1980-12-16 | Exxon Research & Engineering Co. | Catalysts for the conversion of relatively low molecular weight hydrocarbons to higher molecular weight hydrocarbons and the regeneration of the catalysts |
| US4443645A (en) * | 1982-08-30 | 1984-04-17 | Atlantic Richfield Company | Methane conversion |
| US4499322A (en) * | 1983-08-12 | 1985-02-12 | Atlantic Richfield Company | Methane conversion |
| US4443648A (en) * | 1982-08-30 | 1984-04-17 | Atlantic Richfield Company | Methane conversion |
| GB2156842B (en) * | 1984-04-05 | 1988-11-16 | Atlantic Richfield Co | Methane conversion |
-
1985
- 1985-04-15 JP JP60501914A patent/JPH0667473B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-15 AT AT85902301T patent/ATE81606T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-04-15 WO PCT/US1985/000687 patent/WO1985004821A1/en active IP Right Grant
- 1985-04-15 AU AU42930/85A patent/AU584619B2/en not_active Ceased
- 1985-04-15 EP EP85902301A patent/EP0179869B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-15 CA CA000479142A patent/CA1236078A/en not_active Expired
- 1985-04-15 DE DE8585902301T patent/DE3586769T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-04-15 BR BR8506608A patent/BR8506608A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-04-16 MX MX204981A patent/MX162851B/es unknown
- 1985-12-13 DK DK579785A patent/DK579785D0/da not_active Application Discontinuation
- 1985-12-13 NO NO85855022A patent/NO165874C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK579785A (da) | 1985-12-13 |
| EP0179869A4 (en) | 1988-02-15 |
| MX162851B (es) | 1991-06-28 |
| AU4293085A (en) | 1985-11-15 |
| JPS61501966A (ja) | 1986-09-11 |
| DE3586769T2 (de) | 1993-03-04 |
| DK579785D0 (da) | 1985-12-13 |
| CA1236078A (en) | 1988-05-03 |
| DE3586769D1 (no) | 1992-11-26 |
| AU584619B2 (en) | 1989-06-01 |
| NO855022L (no) | 1986-02-14 |
| NO165874C (no) | 1991-05-02 |
| BR8506608A (pt) | 1986-04-15 |
| ATE81606T1 (de) | 1992-11-15 |
| JPH0667473B2 (ja) | 1994-08-31 |
| EP0179869A1 (en) | 1986-05-07 |
| WO1985004821A1 (en) | 1985-11-07 |
| EP0179869B1 (en) | 1992-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jones et al. | The oxidative conversion of methane to higher hydrocarbons over alkali-promoted MnSiO2 | |
| US4523049A (en) | Methane conversion process | |
| US4499324A (en) | Methane conversion | |
| US4658077A (en) | Composition of matter and method of oxidative conversion of organic compounds therewith | |
| US4774216A (en) | Composition of matter for oxidative conversion of organic compounds | |
| US5073657A (en) | Vapor phase modifiers for oxidative coupling | |
| CA1234842A (en) | Methane conversion | |
| US4665261A (en) | Hydrocarbon conversion process using a molten salt | |
| NO165874B (no) | Katalysatorblanding og fremgangsmaate for omdannelse av engass omfattende metan. | |
| NO175897B (no) | Fremgangsmåte og faststoffblanding for omdannelse av metan til höyere hydrokarboner | |
| NO171015B (no) | Oksidativ omsetting av organiske forbindelser ved anvendelse av et fast kontaktmateriale | |
| US4727211A (en) | Methane conversion | |
| EP0206043B1 (en) | Methane conversion | |
| DK166319B (da) | Fremgangsmaade til omdannelse af methan til hoejere carbonhydrid-produkter | |
| JPH0553191B2 (no) | ||
| Anshits et al. | Oxidative dimerization of methane over CaO doped with chlorides or alkaline metals | |
| NZ215342A (en) | Conversion of methane using catalysts containing group ia and iia metals | |
| DK165503B (da) | Fremgangsmaade til konvertering af methan til hoejere carbonhydridprodukter ved kontakt mellem en methanholdig gas og et reducerbart metaloxid | |
| US4775654A (en) | Composition of matter | |
| US4727212A (en) | Methane conversion | |
| CA1250317A (en) | Methane conversion | |
| NO168098B (no) | Fremgangsmaate for omdannelse av metan til hoeyere hydrokarbonprodukter |