NO165956B - Fremgangsmaate for fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner. - Google Patents

Fremgangsmaate for fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner. Download PDF

Info

Publication number
NO165956B
NO165956B NO853121A NO853121A NO165956B NO 165956 B NO165956 B NO 165956B NO 853121 A NO853121 A NO 853121A NO 853121 A NO853121 A NO 853121A NO 165956 B NO165956 B NO 165956B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
oxygen
hydrogen
hydrocarbones
hydrocarbons
Prior art date
Application number
NO853121A
Other languages
English (en)
Other versions
NO853121L (no
NO165956C (no
Inventor
Samuel David Jackson
Original Assignee
Ici Plc
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 Ici Plc filed Critical Ici Plc
Publication of NO853121L publication Critical patent/NO853121L/no
Publication of NO165956B publication Critical patent/NO165956B/no
Publication of NO165956C publication Critical patent/NO165956C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/153Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used
    • C07C29/156Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used containing iron group metals, platinum group metals or compounds thereof
    • C07C29/157Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used containing iron group metals, platinum group metals or compounds thereof containing platinum group metals or compounds thereof
    • C07C29/158Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used containing iron group metals, platinum group metals or compounds thereof containing platinum group metals or compounds thereof containing rhodium or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425Catalysts; their physical properties
    • C07C1/043Catalysts; their physical properties characterised by the composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425Catalysts; their physical properties
    • C07C1/043Catalysts; their physical properties characterised by the composition
    • C07C1/0435Catalysts; their physical properties characterised by the composition containing a metal of group 8 or a compound thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/49Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by reaction with carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/16Catalysts 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
    • C07C2523/32Manganese, technetium or rhenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements 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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte til fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner, som omfatter at man bringer en gassformig blanding av karbonmonoksyd, hydrogen og oksygen i kontakt med en katalysator som omfatter et metall fra Gruppe VII eller Gruppe VIII i det periodiske system, idet oksygenmengden ikke overstiger 10 volum%, basert på hydrogenvolumet.

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner.
Fremgangsmåter til katalytisk omdannelse av syntesegass
(en blanding av karbonmonoksyd og hydrogen) til nyttige organiske materialer er velkjente og anvendes industrielt for eksempel ved fremstilling av metanol. De produkter som oppnås ved disse fremgangsmåter, varierer i henhold til den bestemte katalysator og de bestemte reaksjonsbetingelser som anvendes og kan innbefatte både hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner.
Mange variasjoner i de anvendte betingelser er blitt foreslått, idet de vanlige formål er å forbedre den totale omdannelse av syntesegass til nyttige materialer og/eller selektivt å øke dannelsen av ett eller flere produkter som er spesielt verdifulle, for eksempel alkoholer. Disse variasjoner innbefatter vanligvis forandringer i sammensetningen eller formen hos katalysatoren eller dens bærer og/eller forandringer i temperatur/trykk-betingelsene.
Det er nå blitt funnet at ved anvendelse av et metall fra Gruppe VII eller Gruppe VIII kan det oppnås økede omdannelses-hastigheter og/eller forbedringer i selektiviteten overfor spesielle produkter ved at man inkorporerer en mindre andel av oksygen i den syntesegass som skal omdannes.
Således tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte til fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner,
hvor en gassformig blanding av karbonmonoksyd og hydrogen bringes i kontakt med en katalysator omfattende et metall fra Gruppe VII eller Gruppe VIII i elementenes periodiske system, karakterisert ved at det medanvendes en oksygen-mengde innenfor området 0,01-1,0 %, basert på hydrogenet, på molar basis.
Betingelsene for den reaksjon som utføres i henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er generelt konvensjonelle for syntesegassomdannelser med hensyn til temperatur, trykk, katalyse og gass-sammensetning, med det ytterligere trekk at oksygen inkorporeres i gass-utgangsmaterialet.
Skjønt det molare forhold mellom karbonmonoksyd og hydrogen i gass-utgangsmaterialet kan variere i stor utstrek-ning, er det vanligvis i området fra 10:1 til 1:10, fortrinnsvis fra 3:1 til 1:3. Oksygenmengden ligger innenfor området 0,01-1,0%, basert på hydrogenet, på molbasis. Inerte fortyn-ningsmidler såsom nitrogen, argon eller helium kan også være tilstede i utgangsmaterialet.
Reaksjonstemperaturen er passende i området 50-500°C, fortrinnsvis 85-400°C, med trykk på opp til 250 bar, fortrinnsvis i området 5-150 bar. Gass-romhastigheteh pr. time (volum syntesegass ved STP pr. katalysatorvolum pr. time) er passende i området fra 250 til 10^ pr. time, fortrinnsvis fra 600 til 25000 pr. time.
Katalysatoren som omfatter metallet fra Gruppe VII eller Gruppe VIII, kan være båret på en konvensjonell bærer. Rhenium er et effektivt metall fra Gruppe VII mens rhodium og de andre piatinagruppemetaller er foretrukket i Gruppe VIII. Katalysatoren kan fremstilles ved at den metalliske komponent avsettes på bærermaterialet ved impregnering, utfelling eller en hvilken som helst av de andre kjente teknikker for katalysatorfremstil-ling, idet bærermaterialet deretter tørkes og kalsineres, sistnevnte fortrinnsvis under reduserende betingelser. Blan-dinger av metaller fra Gruppe VII og/eller Gruppe VIII kan anvendes.
Egnede bærermaterialer innbefatter silisiumdioksyd, aluminiumoksyd, silisiumdioksyd/aluminiumoksyd, zeolitter, magnesium-oksyd, thoriumoksyd, titanoksyd, kromoksyd, zirkoniumoksyd, wolframoksyd, molybdenoksyd og aktivt karbon. Bæreren har passende et forholdsvis stort overflateareal, for eksempel fra 1 til 300 m 2/g. Mengden katalysator som er tilstede på bæreren, er passende 0,1-20 vekt%, fortrinnsvis 0,5-10 vekt%, metall basert på den samlede vekt av metallet og bæreren. Katalysatoren kan anvendes i form av et stasjonært eller fluidisert sjikt med passende størrelse.
Skjønt fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres på en charge-vis måte, utføres den fortrinnsvis kontinuerlig. Konvensjonelle hjelpemidler kan anvendes for utvinning av reak-sjonsproduktet og for atskillelse av de forskjellige bestand-deler i dette.
I mange tilfeller kan det vises at tilstedeværelsen av oksygen i syntesegass-utgangsmaterialet resulterer i en øket hastighet for omdannelsen til nyttige produkter. En forbedring i selektiviteten overfor oksygenerte hydrokarboner på bekost-ning av de mindre nyttige hydrokarboner kan også oppvises. De oksygenerte hydrokarboner innbefatter spesielt slike som har to eller flere karbonatomer, for eksempel alkoholer såsom eta-nol. Videre kan katalysatorer som er blitt deaktivert av syntesegass, hurtig og effektivt re-aktiveres med en syntesegass-strøm som inneholder en mindre andel oksygen.
Eksempel 1
En karbonmonoksyd/hydrogen-strøm (molforhold 1:2) ble ledet over en rhodium-katalysator på magnesiumstannat ved 300°C, et trykk på 10 bar og en gass-romhastighet pr. time på 1200.
Den observerte aktivitet var 0,028 mol pr. kg katalysator pr. time.
Når 0,1 volum% oksygen ble inkorporert i gass-utgangsmaterialet, øket aktiviteten med 16,4% til 0,0326 mol pr. kg katalysator pr. time.
Eksempel 2
Fremgangsmåten ifølge Eksempel 1 ble gjentatt under anvendelse av en rhodium-katalysator på aluminiumoksyd ved 250°C. Inkorporering av 0,2 volum% oksygen i syntesegassen øket den totale aktivitet fra 0,4438 til 0,4894 mol pr. kg katalysator pr. time.
Eksempel 3
En karbonmonoksyd/hydrogen-strøm (molforhold 1:2) ble ledet over en natrium-palladium-katalysator på en bærer av. oksalsyrevasket silisiumdioksyd ved 325°C, et trykk på 10 bar og en gass-romhastighet pr. time på 1200. Forholdet mellom hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner i de oppnådde produkter var 0,875.
Når 0,16 volum% oksygen ble inkorporert i gass-utgangsmaterialet, falt forholdet til 0,25.
Eksempel 4
Fremgangsmåten ifølge Eksempel 3 ble gjentatt under anvendelse av en rhodiumkatalysator på en bærer av oksalsyrevasket silisiumdioksyd ved 225°C. Inkorporering av 0,18 volum% oksygen i syntesegassen reduserte forholdet mellom hydrokarboner
og oksygenerte hydrokarboner fra 11,5 til 5,7.
Eksempel 5
Rhodium(III)-klorid (0,407 g) ble oppløst i destillert vann, og den resulterende oppløsning ble tilsatt til wolframtrioksyd (10 g) under oppnåelse av en suspensjon som deretter ble inndampet til tørrhet under en strøm av nitrogen ved 25°C. Den tørkede katalysatorforløper ble redusert ved at den ble oppvarmet til 300°C i en nitrogen/hydrogen-strøm (molforhold 4:1) og holdt ved denne temperatur i 0,25 time. Den resulterende katalysator, som inneholdt 2 vekt% rhodium basert på vekten av wolframoksyd, ble deretter avkjølt under nitrogen/hydrogen-strømmen til den ønskede reaksjonstemperatur og gass-strømmen forandret til karbonmonoksyd/hydrogen (molart forhold 1:2) ved et trykk på 10 bar og en gass-romhastighet pr. time på 1200.
Aktiviteten av denne katalysator ved 150°C var 0,0465 mol pr. kg katalysator pr. time i den stabile tilstand. Etter deaktivering var aktiviteten under de samme betingelser 0,0017 mol pr. kg katalysator pr. time. Ved innføring av 0,1 volum% oksygen i utgangsstrømmen ble det umiddelbart oppnådd en aktivitet på 0,0535 mol pr. kg katalysator pr. time.
Eksempel 6
En ruthenium-katalysator på wolframtrioksyd ble fremstilt på en lignende"måte som for katalysatoren ifølge Eksempel 5. Når en karbonmonoksyd/hydrogen-gasstrøm (molart forhold 1:2) ble ledet over denne katalysator ved 150°C, 10 bar trykk og en gass-romhastighet pr. time på 1200, var den totale selek-tivitet overfor oksygenerte produkter 4,9%; når det ble tilsatt 0,05 volum% oksygen til syntesegassen, øket oksygenat-selektiviteten til 21,9%.
Eksempel
En karbonmonoksyd/hydrogen-strøm (molart forhold 1:2) ble ledet over en jernkatalysator på oksalsyrevasket silisiumdioksyd ved 250°C, et trykk rå 10 bar og en gass-romhastighet pr. time på 1200. Det observerte forhold mellom hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner var 5,4. Når det ble tilsatt 0,05 volum% oksygen til utgangsstrømmen, falt dette forhold til 3,3.
Eksempel 8
Når karbonmonoksyd og hydrogen (molart forhold 1:2) ble ledet over en ruthenium-katalysator på wolframtrioksyd ved
150°C, et trykk på 10 bar og en gass-romhastighet pr. time på 1200, ble det ikke dannet noe acetalaldehyd eller metylacetat. Ved tilsetning av 0,05 volum% oksygen til utgangsstrømmen ble både acetalaldehyd og metylacetat dannet ved hastigheter på henholdsvis 0,0014 og 0,0022 mol pr. kg katalysator pr. time.

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte til fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner, hvor en gassformig blanding av karbonmonoksyd og hydrogen bringes i kontakt med en katalysator omfattende et metall fra Gruppe VII eller Gruppe VIII i elementenes periodiske system,
    karakterisert ved at det medanvendes en oksygen-mengde innenfor området 0,01-1,0 %, basert på hydrogenet, på molar basis.
NO853121A 1984-08-08 1985-08-07 Fremgangsmaate for fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner. NO165956C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB848420149A GB8420149D0 (en) 1984-08-08 1984-08-08 Chemical process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO853121L NO853121L (no) 1986-02-10
NO165956B true NO165956B (no) 1991-01-28
NO165956C NO165956C (no) 1991-05-15

Family

ID=10565055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO853121A NO165956C (no) 1984-08-08 1985-08-07 Fremgangsmaate for fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4619947A (no)
EP (1) EP0171206B1 (no)
JP (1) JPS6147420A (no)
CA (1) CA1255328A (no)
DE (1) DE3566661D1 (no)
GB (1) GB8420149D0 (no)
NO (1) NO165956C (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2885153B2 (ja) * 1995-09-18 1999-04-19 日本電気株式会社 Sng製造用触媒材料及びsng製造方法
JP4279497B2 (ja) 2002-02-26 2009-06-17 日本碍子株式会社 ハニカムフィルタ
EP2408710B1 (en) * 2009-03-16 2014-04-23 Saudi Basic Industries Corporation Process for producing a mixture of aliphatic and aromatic hydrocarbons

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207208A (en) * 1978-12-18 1980-06-10 Mobil Oil Corporation Method for regeneration and activity improvement of syngas conversion catalyst
US4260518A (en) * 1979-05-15 1981-04-07 University Of Delaware Process for the regeneration of metallic catalysts
US4447639A (en) * 1982-08-06 1984-05-08 Atlantic Richfield Company Oxidative carbonylation of alcohols to dialkyl oxalates using a heterogeneous iron promoted Pd-V-P catalyst
US4451666A (en) * 1982-08-06 1984-05-29 Atlantic Richfield Company Synthesis of oxalate esters by the oxidative carbonylation of alcohols with a heterogeneous manganese promoted Pd-V-P catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
CA1255328A (en) 1989-06-06
EP0171206A3 (en) 1987-04-15
US4619947A (en) 1986-10-28
NO853121L (no) 1986-02-10
EP0171206B1 (en) 1988-12-07
JPS6147420A (ja) 1986-03-07
NO165956C (no) 1991-05-15
DE3566661D1 (en) 1989-01-12
GB8420149D0 (en) 1984-09-12
EP0171206A2 (en) 1986-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5220080A (en) Chromia on metal oxide catalysts for the oxidation of methane to methanol
US3717670A (en) Production of carboxylic acids and esters
RU2440962C1 (ru) Одностадийный способ получения бутадиена
EP0018032B1 (en) A process for the preparation of a hydrocarbon mixture, and hydrocarbon mixtures so prepared
US4175115A (en) Process for the production of synthesis gas by the catalyzed decomposition of methanol
EP0045620B1 (en) Process for the production of c1 to c4 oxygenated hydrocarbons by the catalytic conversion of synthesis gas
US4327190A (en) Process for the production of C1 to C4 oxygenated hydrocarbons
EP0030110B1 (en) Process for the production of an oxygenated hydrocarbon product containing ethanol
EP0101645B1 (en) Catalytic process for the production of methanol
US4492772A (en) Process for the production of oxygenated hydrocarbons by the catalytic conversion of synthesis gas
US4059647A (en) Process for producing triptane by contacting methanol or dimethyl ether with zinc chloride
US4609679A (en) Process for producing methane from hydrogen and carbon monoxide
EP0037149A1 (en) Method for the preparation of aldehydes
NO165956B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av hydrokarboner og oksygenerte hydrokarboner.
GB2078745A (en) Production of alcohols from synthesis gas
US4593147A (en) Synthesis of neoalkanes
US4035428A (en) Process for production of orthophenylphenol
EP0021443B1 (en) Process for producing two-carbon atom oxygenated compounds from synthesis gas with minimal production of methane
US4350825A (en) Process for the manufacture of styrene
US4914136A (en) Process for the production of methanol and catalyst composition for said process
US4999177A (en) Process for the preparation of high purity carbon monoxide
JPH01313313A (ja) 二酸化炭素の還元方法
US4238371A (en) Methanation catalyst
US4666881A (en) Methanation catalyst
US4827070A (en) Process for the production of isobutylbenzene from an isobutenylcyclohexene