NO174744B - Fremgangsmaate for fremstilling av et C2 og hoeyere hydrokarbonprodukt fra et metanholdig hydrokarbonraamateriale - Google Patents
Fremgangsmaate for fremstilling av et C2 og hoeyere hydrokarbonprodukt fra et metanholdig hydrokarbonraamateriale Download PDFInfo
- Publication number
- NO174744B NO174744B NO883467A NO883467A NO174744B NO 174744 B NO174744 B NO 174744B NO 883467 A NO883467 A NO 883467A NO 883467 A NO883467 A NO 883467A NO 174744 B NO174744 B NO 174744B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- reaction
- oxygen
- methane
- gas
- mixing
- Prior art date
Links
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 24
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 12
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 54
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 50
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 30
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 11
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 10
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 3
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 3
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 ethylene Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
- Y10S585/909—Heat considerations
- Y10S585/91—Exploiting or conserving heat of quenching, reaction, or regeneration
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
- Y10S585/909—Heat considerations
- Y10S585/911—Heat considerations introducing, maintaining, or removing heat by atypical procedure
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
- Y10S585/929—Special chemical considerations
- Y10S585/943—Synthesis from methane or inorganic carbon source, e.g. coal
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et C2 og høyere hydrokarbonprodukt innbefattende etylen fra et metanholdig, gassformig, paraffinisk hydrokarbonråmateriale. Fremgangsmåten innebærer homogen, partiell oksydasjon av hydrokarbonråmaterialet med utførelse av fremgangsmåten på en måte hvorved nevnte C2 og høyere hydrokarboner, f.eks. etylen, produseres.
Homogen reaksjon av forblandede metan/oksygen-blandinger er kjent innen teknikken for fremstilling av høyere hydrokarboner ved trykk opptil ca. 4 bar. Se f.eks. SRI Report No. 16, 1966, "Acetylene" av H. C. Ries. Hydrokarbonene som dannes, er hovedsakelig acetylen. Betydelige mengder etylen er også observert i noen anordninger, f.eks. en reaktor med sprutsjikt som beskrevet i publisert europeisk patentsøknad nr. 0178853, Koproduktene omfatter hovedakelig karbonmonoksyd, hydrogen og vann sammen med lave nivåer av karbondioksyd. Lignende blandinger kan også fremstilles ved høyere trykk ved anvendelse av anordninger av brennertypen som har en ikke-forblandet reaksjonssone. Dette har blitt beskrevet i publisert EP-patentsøknad nr. 904.585.
Partiell oksydasjon av metan i forblandede metan/oksygen-blandinger ved høyt trykk, f.eks. over 20 bar, er kjent for fremstilling av partielle oksygenater, hovedsakelig omfattende metanol og formaldehyd. Således beskriver US patent 4.618.732 en fremgangsmåte for omdannelse av naturgass inneholdende metan til metanol, innbefattende: grundig og intim blanding av naturgass med gassformig luft eller oksygen for oppnåelse av vesentlig fullstendig homogenitet av disse gassene;
tilføring av den resulterende gassblanding til en inert reaktor under forhøyet trykk, hvor nevnte reaktor har en indre overflate som omgir en sone hvori gassene reagerer, idet overflaten er fremstilt av et materiale valgt fra
gruppen bestående av glass, ikke-reaktive plaster, ikke-reaktive vokser og ikke-reaktive salter; og
omsetning av nevnte gasser i reaksjonssonen ved en forhøyet temperatur i fravær i reaksjonssonen av noe tilsatt materiale som målbart påvirker reaksjonens selektivitetsgrad eller ut-bytte av produkt.
Koproduktene i denne type reaksjon er hovedsakelihg karbondioksyd og vann.
Dannelse av metanol og formaldehyd er kjent for å bli begun-stiget ved lave reaksjonstemperaturer (400-500°C), høye trykk (over 20 bar) og lave oksygenkonsentrasjoner (mindre eller lik 5$ mol), fortrinnsvis utenfor brennbarhetsgrenser. Dette begrenser omdannelse til lave nivåer for forblandede blandinger, hvor økning av oksygeninnhold forårsaker tap av partielle oksygenater og mulige "tilbakeslag" gjennom til-førselen til punktet for gassblanding. Høyere omdannelser kan oppnås på tryggere måte ved tilsetning av oksygen inkre-mentelt gjennom reaksjonssonen (trinnvis oksygentilsetning), skjønt partiell oksygenatselektivitet fremdeles faller hurtig med omdannelse.
Sluttlig rapporterer K. Åsami et al. i J. Chem. Soc, Chem. Commun. 1987, sidene 1287-1288 at metan kan oksyderes ikke-katalytisk i en rørformet reaktor av strømningstypen inn i hvilken det er innført kvartsrør for å minimalisere direkte kontakt av reaktantgassene med metalloverflaten for oppnåelse av etan og etylen ved trykk opptil 1,6 mPa i temperatur-området 650-800°C. Gassblandingen inneholdt 84 mol-% nitrogenfortynningsmiddel, og reaksjonen syntes å være en gradvis isoterm oksydasjon. Den maksimale oppnådde omdannelse av metan var 10. 2% hvilket er altfor lavt for økonomisk kommersiell operasjon. Et ønsket formål ville være å øke metanomdannelsen og selektiviteten til etylen for den ikke-katalytiske oksydasjon av metan.
Ved studier av produksjonen av partielle oksygenater har man overraskende funnet at høye metanomdannelser og etan/etylen-selektiviteter kan oppnås uten fortynningsmidler ved høyt trykk ved forvarming av et metanholdig, gassformig paraffinisk hydrokarbon og oksygen under regulerte betingelser til et punkt ved hvilket spontan reaksjon oppstår.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for fremstilling av et Cg og høyere hydrokarbonprodukt innbefattende etylen fra et metanholdig, gassformig, paraffinisk hydrokarbonråmateriale, og denne fremgangsmåte er kjennetegnet ved oppvarming under forhøyet trykk i en forvarmingssone av en blanding av råmateriale og oksygen i en mengde på minst 5 mol-% til en temperatur på minst 400°C for å bevirke spontan reaksjon, hvor forvarming-og blandetrinnene omfatter enten (a) blanding av hydrokarbonråmateriale og oksygen ved omgivelsestemperatur fulgt av hurtig oppvarming til den spontane reaksjonstemperaturen i området hvor gasshastigheten overskrider reaksjonens propageringshastighet, eller (b) inkrementell tilsetning av oksygen til hydrokarbonråmaterialet gjennom et utvendig oppvarmet område; idet vesentlig oksygenforbruk derved unngås, og "tilbakeslag" av reaksjonen til dannelse av en diffusjonsflamme ved punktet for gassblanding derved hindres; og at råmaterialblandingen deretter får reagere spontant i en reaksjonssone, idet reaksjonssonen holdes under vesentlig adiabatiske betingelser.
En fordel med foreliggende fremgangsmåte som beskrevet ovenfor, er at den kan utføres på en måte som ikke gir betydelige mengder acetylen, som er vanskelig å bråkjøle. Et bråkjølingstrinn kan unngås. Produktet fra fremgangsmåten er Cg og høyere hydrokarboner omfattende en vesentlig andel etylen. I tillegg dannes det vesentlige mengder karbonmonoksyd og hydrogen som i seg selv er verdifulle produkter. Det metanholdige, gassformige, paraffiniske hydrokarbonråmateriale kan være vesentlig ren metall eller det kan være metan i kombinasjon med ett eller flere andre gassformige paraffiniske hydrokarboner, f.eks. etan, propan eller butan. Et spesielt foretrukket råmateriale er naturgass, hvis sammensetning avhenger av dens opprinnelse, men omfatter generelt hovedsakelig metan med varierende andeler av etan, propan og butan. Naturgass inneholdende svovel blir fortrinnsvis avsvovvlet før bruk som et råmateriale. Det metanholdige råmaterialet kan også inneholde inerte gasser, f.eks. nitrogen. Andre ko-tilførsler, f.eks. hydrogen, karbonmonoksyd, karbondioksyd eller damp, kan også benyttes dersom dette er ønskelig.
Oksygenet som benyttes ved utførelse av foreliggende oppfinnelse, kan være molekylært oksygen, luft eller oksygen-anriket luft. Det er foretrukket å benytte oksygen enten i ren form eller inneholdende mindre andeler av inerte gasser, f.eks. nitrogen. Fortrinnsvis er oksygen til stede i en mengde på over 10 mol-%.
Forvarming på en måte slik at (i) vesentlig oksygenforbruk unngås, og (ii) et "tilbakeslag" av reaksjonen til dannelse av en diffusjonsflamme ved punktet for gassblanding hindres, kan hensiktsmessig oppnås ved blanding av det metanholdige, gassformige, paraffiniske hydrokarbonråmateriale og oksygen ved omgivelsestemperatur og deretter foreta hurtig oppvarming til den spontane reaksjonstemperaturen i et område hvor gasshastigheten overskrider reaksjonens utviklingshastighet. I en spesielt foretrukken utførelse av oppfinnelsen kan blanding og forvarming alternativt oppnås samtidig ved inkrementell tilsetning av oksygen til hydrokarbongass som strømmer gjennom et utvendig oppvarmet område. Dette området kan være tomt, men hastigheten på gassen som strømmer derigjennom, kan være tilstrekkelig høy til å hindre reaksjon. Alternativt kan det inneholde et pakket sjikt av inert materiale. Det pakkede sjiktet kan hensiktsmessig bestå av et granulært eller pulverformig materiale som kan hindre at flammepropagering og langsommere oksydasjonsreaksjoner forekommer i betydelig grad. Et bredt område av materialer kan være hensiktsmessig for utførelse av denne funksjon, f.eks. sammensmeltede aluminiumoksydgranuler som enten kan være rene eller vasket med kaliumkloridoppløsning, eller zirkoniumoksydpulver, hensiktsmessig med en partikkel-størrelse i området 400-850 yim. Andre materialer som kan benyttes, innbefatter sammensmeltet silisiumdioksyd, magnesiumoksyd, o.l., som kan være behandlet med stoffer slik som kaliumklorid eller blyoksyd.
Det antas, skjønt man ønsker ikke å være bundet til noen teori, at de ovennevnte materialer virker kjemisk, gjennom overflatereaksjon, til ødeleggelse av kjemiske stoffer som propagerer eller kjedeforgrener oksydasjonsreaksjoner og fysikalsk ved å virke som et varmemagasin for å hindre utviklingen av en flammefront.
Det forhøyede trykk ved hvilken blandingen av gasser oppvarmes, er fortrinnsvis over 20 bar. Temperaturen som er tilstrekkelig til å forårsake spontan reaksjon av den gassformige blanding, vil i en viss grad avhenge av blandingens sammensetning, men er som nevnt minst 400°C.
Gassblandingen ved, eller over, punktet for spontan anten-nelse føres til reaksjonssonen hvor den får antenne spontant. Det inntreffer en spontan homogen reaksjon som forbruker det tilgjengelige oksygen. Under reaksjonen stiger gasstempera-turen hurtig til en verdi avhengig av oksygeninnholdet til å begynne med (typisk over 800°C). Produktselektiviteten til Cg+ hydrokarboner kan overskride 40$ C mol, mens hydrogen/- karbonmonoksyd-forholdet generelt overskrider 1,0. Omdannelse generelt overskrider 15%, og er bare begrenset av reaksjonstemperaturene som kan tolereres av apparatet og effektiviteten av inhiberingen under forvarming. Maksimale forvarmingsnivåer er ønskelig. Reaksjonssonen holdes fortrinnsvis under adiabatiske betingelser.
Det vil fremgå fra det ovenstående at reaksjonssonen bør være fremstilt i et materiale som kan motstå høye temperaturer, f.eks. opptil 1200°C.
Produktet som resulterer fra operasjon av fremgangsmåten ifølge oppfoinnelsen kan separeres i sine individuelle komponenter eller kan reageres sammen i en etterfølgende syntesereaktor for fremstilling av f.eks. karbonylerte produkter.
Oppfinnelsen skal nå ytterligere illustreres ved følgende eksempler under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: fig. 1 er et skjematisk riss av en apparatform som er nyttig for utførelse av oppfinnelse;
fig. 2 er et skjematisk riss av en annen apparatform som er nyttig for utførelse av oppfinnelse.
Under henvisning til figurene så er 1 et et rustfritt stålrør med en indre diameter på 9 mm, 9 er en blande- og forvarmingssone som befinner seg i en ovn (ikke vist), 3 er en oksygeninjektor bestående av et rør som er lukket ved en ende i røret 1 og har 10 hull (0,1 mm), 4 i jevn avstand fra hver-andre langs røret og 5 er en reaksjonssone. Under spesiell henvisning til fig. 1 er 6 en pakning av sammensmeltede aluminiumoksydgranuler, og 7 er er en glassullplugg. Under spesiell henvisning til fig. 2 er 8 en rørforing av rustfritt stål. Videre antyder 2 på fig. 1 og 2 en ovnsmantel.
Eksempler 1- 5
Under henvisning til fig. 1 ble metan/nitrogen-blandinger tilført til røret 1 og ført gjennom et pakket sjikt av en lengde på ca. 330 cm av sammensmeltede aluminiumoksydgranuler 6 oppvarmet ved hjelp av en utvendig ovn (ikke vist). Delen av røret 1 inne i ovnen utgjorde blandings- og forvarmingssonen 9. Oksygen ble ført gjennom oksygeninjekto-ren 3 og ført gjennom hullene 4 inn imetan/nitrogen-blandingen som strømmet gjennom røret 1, og blandet seg dermed på en trinnvis måte med metan/nitrogen-blandingen, og ble samtidig progressivt oppvarmet. Når den forlot sonen 9, fikk den forblandede og forvarmede gassen antennes spontant i reaksjonssonen 5. Glassullpluggen 7 var til stede for å minimalisere utslippet av sammensmeltede aluminiumoksydgranuler.
Resultater ved 20-40 bar trykk er vist i tabell 1.
Eksempel 6
Fremgangsmåten i eksemplene 1-5 ble benyttet under anvendelse av apparatet på fig. 2 istedenfor det på fig. 1 ved et trykk på 40 bar. Forskjellen mellom apparatet på fig. 1 og apparatet på fig. 2 er at istedenfor pakningen 6 er røret 1 utstyrt med en rørforing av rustfritt stål 8 med en indre diameter på 6,2 mm for å redusere oppholdstiden i blande- og f or-varmingssonen 9. I alle andre henseender bortsett fra fra-været av glassullpluggen 7, som gjøres overflødig ved fra-været av pakningen, er apparatet identisk med det på fig. 1.
Resultatene er gitt i tabell 1.
Oksygeninnholdet, og derfor omdannelsen i de rapporterte forsøk, er begrenset av reaktorens toleranse overfor høye temperaturer.
Eksempler 7- 9
Fremgangsmåten i eksemplene 1-5 ble gjentatt ved istedenfor røret 1 av rustfritt stål å benytte en Hastalloy-reaktor og et forøket oksygeninnhold i gassblandingen.
Reaktantsammensetningene, reaksjonsbetingelsene og resultatene er gitt i tabell 2.
Den adiabatiske reaksjonstemperaturen ved høyere oksygeninnhold overskrider temperaturberegningen for selv Hastalloy-reaktoren (ca. 800°C) og en viss utvendig avkjøling var nødvendig. Høyere omdannelser og Cg+ selektiviteter forventes under de foretrukne adiabatiske reaksjonsbetingelsene.
Claims (10)
1.
Fremgangsmåte for fremstilling av et Cg og høyere hydrokarbonprodukt innbefattende etylen fra et metanholdig, gassformig, paraffinisk hydrokarbonråmateriale, karakterisert ved oppvarming under forhøyet trykk i en forvarmingssone av en blanding av råmateriale og oksygen i en mengde på minst 5 mol-% til en temperatur på minst 400° C for å bevirke spontan reaksjon, hvor forvarming- og blandetrinnene omfatter enten (a) blanding av hydrokarbonråmateriale og oksygen ved omgivelsestemperatur fulgt av hurtig oppvarming til den spontane reaksjonstemperaturen i området hvor gasshastigheten overskrider reaksjonens propageringshastighet, eller (b) inkrementell tilsetning av oksygen til hydrokarbonråmaterialet gjennom et utvendig oppvarmet område; idet vesentlig oksygenforbruk derved unngås, og "tilbakeslag" av reaksjonen til dannelse av en diffusjonsflamme ved punktet for gassblanding derved hindres; og at råmaterialblandingen deretter får reagere spontant i en reaksjonssone, idet reaksjonssonen holdes under vesentlig adiabatiske betingelser.
2.
Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det utvendig oppvarmede området er tomt, og at hastigheten på gassen som strømmer derigjennom, er tilstrekkelig høy til å hindre reaksjon.
3.
Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det utvendig oppvarmede området inneholder et pakket sjikt av inert materiale.
4 .
Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at det inerte materiale omfattes av et granulært
eller pulverformig materiale som kan hindre at flammepropagering og langsommere oksydasjonsreaksjoner inntreffer i signifikant grad.
5 .
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det forhøyede trykk er større enn 20 bar.
6 .
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at temperaturen som er tilstrekkelig for å bevirke spontan reaksjon, er minst 400°C.
7 .
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at oksygen er til stede i en mengde på over 10 mol-%.
8.
Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at råmaterialet som anvendes er metan.
9.
Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at metanen som anvendes kombineres med ett eller flere andre gassformige paraffiniske hydrokarboner.
10.
Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at råmaterialet som anvendes er naturgass.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB878718488A GB8718488D0 (en) | 1987-08-05 | 1987-08-05 | Chemical process |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO883467D0 NO883467D0 (no) | 1988-08-04 |
NO883467L NO883467L (no) | 1989-02-06 |
NO174744B true NO174744B (no) | 1994-03-21 |
NO174744C NO174744C (no) | 1994-06-29 |
Family
ID=10621828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO883467A NO174744C (no) | 1987-08-05 | 1988-08-04 | Fremgangsmåte for fremstilling av et C2 og höyere hydrokarbonprodukt fra et metanholdig hydrokarbonråmateriale |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5026946A (no) |
EP (1) | EP0302665B1 (no) |
JP (1) | JPS6450828A (no) |
CN (1) | CN1018731B (no) |
AU (1) | AU605894B2 (no) |
CA (1) | CA1304418C (no) |
DE (1) | DE3869267D1 (no) |
GB (1) | GB8718488D0 (no) |
MY (1) | MY103324A (no) |
NO (1) | NO174744C (no) |
NZ (1) | NZ225567A (no) |
ZA (1) | ZA885742B (no) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2624115B1 (fr) * | 1987-12-03 | 1990-04-13 | Gaz De France | Procede et appareil pour la conversion des hydrocarbures |
US5270016A (en) * | 1990-05-17 | 1993-12-14 | Institut Francais Du Petrole | Apparatus for the thermal conversion of methane |
CA2315355C (en) * | 1999-08-06 | 2011-12-20 | Sterilox Medical (Europe) Limited | Electrochemical treatment of an aqueous solution |
US20070051640A1 (en) * | 2000-08-07 | 2007-03-08 | Sterilox Technologies, Inc. | Electrochemical treatment of an aqueous solution |
FI118654B (fi) * | 2002-11-06 | 2008-01-31 | Nokia Corp | Menetelmä ja järjestelmä laskuoperaatioiden suorittamiseksi ja laite |
FI118612B (fi) * | 2002-11-06 | 2008-01-15 | Nokia Corp | Menetelmä ja järjestelmä laskuoperaatioiden suorittamiseksi ja laite |
ATE481159T1 (de) * | 2006-12-09 | 2010-10-15 | Haldor Topsoe As | Verfahren und vorrichtung zum mischen zweier oder mehrerer fluidströme |
CN111747806B (zh) * | 2019-03-27 | 2023-04-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种防止氧化偶联工艺产生回火的方法 |
EP4082996B1 (en) | 2021-04-29 | 2023-10-11 | TotalEnergies OneTech | Non-catalytic oxidative coupling of methane |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1978621A (en) * | 1930-06-11 | 1934-10-30 | Doherty Res Co | Process for partial oxidation of hydrocarbons and the like |
US2672488A (en) * | 1949-05-05 | 1954-03-16 | Phillips Petroleum Co | Partial oxidation of hydrocarbons |
US2726276A (en) * | 1951-03-26 | 1955-12-06 | Union Oil Co | Acetylene-making process |
US2679542A (en) * | 1951-04-09 | 1954-05-25 | Union Oil Co | Process for the production of acetylene |
US2679543A (en) * | 1951-05-14 | 1954-05-25 | Union Oil Co | Production of acetylene |
US2713601A (en) * | 1951-07-28 | 1955-07-19 | Union Oil Co | Production of acetylene |
GB818395A (en) * | 1955-06-21 | 1959-08-19 | Union Carbide Corp | Improvements in or relating to apparatus for the partial oxidation of hydrocarbons |
US2905731A (en) * | 1955-07-25 | 1959-09-22 | Phillips Petroleum Co | Hydrocarbon conversion method |
GB929136A (en) * | 1960-09-12 | 1963-06-19 | Toyo Koatsu Ind Inc | Improvements in or relating to the production of acetylene and ethylene |
IT1174210B (it) * | 1983-06-20 | 1987-07-01 | Exxon Research Engineering Co | Produzione ad alta temperatura di benzene da gas naturale |
GB8426344D0 (en) * | 1984-10-18 | 1984-11-21 | British Petroleum Co Plc | Conversion process |
-
1987
- 1987-08-05 GB GB878718488A patent/GB8718488D0/en active Pending
-
1988
- 1988-07-26 US US07/224,166 patent/US5026946A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-26 NZ NZ225567A patent/NZ225567A/xx unknown
- 1988-07-28 EP EP88306982A patent/EP0302665B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-28 MY MYPI88000850A patent/MY103324A/en unknown
- 1988-07-28 DE DE8888306982T patent/DE3869267D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-01 AU AU20290/88A patent/AU605894B2/en not_active Expired
- 1988-08-03 JP JP63192884A patent/JPS6450828A/ja active Pending
- 1988-08-04 CA CA000573849A patent/CA1304418C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-04 NO NO883467A patent/NO174744C/no not_active IP Right Cessation
- 1988-08-04 ZA ZA885742A patent/ZA885742B/xx unknown
- 1988-08-05 CN CN88104889A patent/CN1018731B/zh not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0302665B1 (en) | 1992-03-18 |
EP0302665A1 (en) | 1989-02-08 |
AU2029088A (en) | 1989-02-09 |
ZA885742B (en) | 1990-04-25 |
AU605894B2 (en) | 1991-01-24 |
JPS6450828A (en) | 1989-02-27 |
US5026946A (en) | 1991-06-25 |
DE3869267D1 (de) | 1992-04-23 |
NO883467L (no) | 1989-02-06 |
CA1304418C (en) | 1992-06-30 |
CN1018731B (zh) | 1992-10-21 |
NO174744C (no) | 1994-06-29 |
GB8718488D0 (en) | 1987-09-09 |
NZ225567A (en) | 1990-10-26 |
CN1032156A (zh) | 1989-04-05 |
NO883467D0 (no) | 1988-08-04 |
MY103324A (en) | 1993-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100220114B1 (ko) | 에틸렌 또는 에틸렌과 비닐클로라이드와의 혼합물의 제조방법 | |
US3987119A (en) | Production of vinyl chloride from ethane | |
US3957620A (en) | Process for treating heavy oil | |
NO174744B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av et C2 og hoeyere hydrokarbonprodukt fra et metanholdig hydrokarbonraamateriale | |
GB2120249A (en) | Process for the production of methyl or ethyl mono-halide | |
EA000777B1 (ru) | Способ и технологический блок для получения синтез-газа для дальнейшего производства аммиака | |
US4714796A (en) | Production of higher molecular weight hydrocarbons from methane | |
US1965770A (en) | Production of acetylene | |
SA520420455B1 (ar) | طريقة ومفاعل لإقران مؤكسد للميثان | |
JP2002147720A (ja) | 部分酸化法用予備混合バーナブロック | |
NO162376B (no) | Fremgangsmaate til fremstilling av syntesegass med en sammensetning egnet for syntese av metanol. | |
JPS621677B2 (no) | ||
US2649485A (en) | Production of methyl acetylene | |
US4035473A (en) | Method of removing acetylene from anhydrous-hydrogen chloride | |
US4148831A (en) | Method of preparing 1,1-difluoroethylene | |
US5663472A (en) | Production of alkenes | |
US3161695A (en) | Process for making acetylene | |
US3063803A (en) | Turbulent flow flame synthesis of hydrogen cyanide | |
US4983783A (en) | Reduction in carbon oxides in oxidative pyrolysis of halogenated methanes | |
SU132630A1 (ru) | Способ получени четыреххлористого углерода | |
NO850636L (no) | Hoeytemperaturfremstilling av benzen fra naturgass | |
RU1297411C (ru) | Способ получени дифтордибромметана | |
US3513214A (en) | Method of producing acetylene and chlorinated hydrocarbons | |
SU763315A1 (ru) | Способ получени четыреххлористого углерода и тетрахлорэтилена | |
US3083239A (en) | Treatment of catalyst in the chlorination of partially chlorinated hydrocarbons |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |