RU2015106364A - Синтез олефинов бескислородной прямой конверсией метана и катализаторы таковой - Google Patents
Синтез олефинов бескислородной прямой конверсией метана и катализаторы таковой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015106364A RU2015106364A RU2015106364A RU2015106364A RU2015106364A RU 2015106364 A RU2015106364 A RU 2015106364A RU 2015106364 A RU2015106364 A RU 2015106364A RU 2015106364 A RU2015106364 A RU 2015106364A RU 2015106364 A RU2015106364 A RU 2015106364A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- catalysts
- atoms
- melting
- silicon
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract 54
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract 36
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 title claims abstract 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract 74
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract 62
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract 55
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract 31
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract 16
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract 7
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims abstract 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims abstract 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims abstract 4
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 claims abstract 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 24
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 24
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 24
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims 23
- 239000000047 product Substances 0.000 claims 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims 16
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims 14
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims 9
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims 9
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims 9
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims 8
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 claims 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims 6
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 6
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 claims 6
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims 4
- 238000001182 laser chemical vapour deposition Methods 0.000 claims 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 4
- 229910021426 porous silicon Inorganic materials 0.000 claims 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims 3
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 claims 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052914 metal silicate Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 claims 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims 2
- 229920013639 polyalphaolefin Polymers 0.000 claims 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims 2
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 claims 2
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 claims 2
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 claims 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims 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
- B01J23/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- 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
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- 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
- B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
-
- 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
- B01J23/02—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
-
- 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
- B01J23/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
-
- 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
- B01J23/14—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of germanium, tin or lead
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/745—Iron
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/74—Iron group metals
- B01J23/75—Cobalt
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/78—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with alkali- or alkaline earth metals
-
- 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
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
- B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- B01J23/889—Manganese, technetium or rhenium
- B01J23/8892—Manganese
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/20—Carbon compounds
- B01J27/22—Carbides
- B01J27/224—Silicon carbide
-
- 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
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- 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
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0081—Preparation by melting
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
- B01J37/0203—Impregnation the impregnation liquid containing organic compounds
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0236—Drying, e.g. preparing a suspension, adding a soluble salt and drying
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0238—Impregnation, coating or precipitation via the gaseous phase-sublimation
-
- 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
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
- B01J37/349—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation making use of flames, plasmas or lasers
-
- 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
-
- 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
- B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts
-
- 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
- C07C2521/02—Boron or aluminium; Oxides or hydroxides thereof
-
- 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
-
- 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
- C07C2523/06—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of zinc, cadmium or mercury
-
- 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
- C07C2523/10—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of rare earths
-
- 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
- C07C2523/32—Manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/34—Manganese
-
- 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
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/74—Iron group metals
- C07C2523/745—Iron
-
- 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
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/74—Iron group metals
- C07C2523/75—Cobalt
-
- 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
- C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
- C07C2523/74—Iron group metals
- C07C2523/755—Nickel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/20—Carbon compounds
- C07C2527/22—Carbides
- C07C2527/224—Silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2527/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- C07C2527/24—Nitrogen compounds
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
1. Способ бескислородного сочетания метана в олефины, в котором:метан в качестве исходного газа можно напрямую конвертировать в олефины и совместно получать ароматические соединения и водород;указанные катализаторы представляют собой катализаторы, в которых элементы-металлы легированы в каркас аморфных материалов в расплавленном состоянии, изготовленных из Si, связанного с одним или более атомами из С, N и О;количество легирующих металлов в легированном каркасе катализаторов составляет более чем 0,001 мас. %, но менее чем 10 мас.% от общей массы катализатора.2. Способ по п. 1, в котором температура реакции составляет 750-1200°С, предпочтительно 800-1150°С.3. Способ по п. 1, в котором перед реакцией проводят процесс предварительной обработки, причем: атмосферой процесса предварительной обработки является исходный газ, углеводороды или их производные, который содержит по меньшей мере один или более компонентов, выбранных из алканов с 2-10 атомов углерода, алкенов с 2-10 атомов углерода, алкинов с 2-10 атомов углерода, одноатомного спирта с 1-10 атомов углерода, двухатомного спирта с 2-10 атомов углерода, альдегида с 1-10 атомов углерода, карбоновой кислоты с 2-10 атомов углерода и ароматических соединений с 6-10 атомов углерода; температура предварительной обработки составляет 800-1000°С; давление предварительной обработки составляет ниже 0,1~1 МПа, предпочтительно, атмосферное давление; среднечасовая скорость подачи исходного газа составляет 500~3000 мл/г/ч, предпочтительно 800~2400 мл/г/ч.4. Способ по п. 1 или 3, в котором в бескислородном сочетании метана в олефины исходный газ представляет собой метан или смесь метана и других газов; кроме метана исходный газ, возможно, включает один или два из инертных или неинертных
Claims (22)
1. Способ бескислородного сочетания метана в олефины, в котором:
метан в качестве исходного газа можно напрямую конвертировать в олефины и совместно получать ароматические соединения и водород;
указанные катализаторы представляют собой катализаторы, в которых элементы-металлы легированы в каркас аморфных материалов в расплавленном состоянии, изготовленных из Si, связанного с одним или более атомами из С, N и О;
количество легирующих металлов в легированном каркасе катализаторов составляет более чем 0,001 мас. %, но менее чем 10 мас.% от общей массы катализатора.
2. Способ по п. 1, в котором температура реакции составляет 750-1200°С, предпочтительно 800-1150°С.
3. Способ по п. 1, в котором перед реакцией проводят процесс предварительной обработки, причем: атмосферой процесса предварительной обработки является исходный газ, углеводороды или их производные, который содержит по меньшей мере один или более компонентов, выбранных из алканов с 2-10 атомов углерода, алкенов с 2-10 атомов углерода, алкинов с 2-10 атомов углерода, одноатомного спирта с 1-10 атомов углерода, двухатомного спирта с 2-10 атомов углерода, альдегида с 1-10 атомов углерода, карбоновой кислоты с 2-10 атомов углерода и ароматических соединений с 6-10 атомов углерода; температура предварительной обработки составляет 800-1000°С; давление предварительной обработки составляет ниже 0,1~1 МПа, предпочтительно, атмосферное давление; среднечасовая скорость подачи исходного газа составляет 500~3000 мл/г/ч, предпочтительно 800~2400 мл/г/ч.
4. Способ по п. 1 или 3, в котором в бескислородном сочетании метана в олефины исходный газ представляет собой метан или смесь метана и других газов; кроме метана исходный газ, возможно, включает один или два из инертных или неинертных газов; инертные газы включают один или более газов из азота (Ν2), гелия (Не), неона (Ne), аргона (Ar) и криптона (Kr), и объемное содержание инертного газа в исходном газе составляет 0~95%; неинертные газы включают один или более газов из моноксида углерода (СО), водорода (Н2), диоксида углерода (CO2), воды (H2O), одноатомного спирта с 1-5 атомов углерода, двухатомного спирта с 2-5 атомов углерода и алканов с 2-8 атомов углерода, и объемное соотношение неинертного газа и метана составляет 0~15%; объемное содержание метана в исходном газе составляет 5~100%.
5. Способ по п. 1, 2 или 3, в котором бескислородное сочетание метана в олефины происходит в установке с псевдоожиженным слоем, подвижным слоем или неподвижным слоем; давление реакции с непрерывным потоком находится ниже 0,05~1 МПа, предпочтительно, является атмосферным давлением; среднечасовая скорость подачи исходного газа составляет 1000~30000 мл/г/ч, предпочтительно 4000~20000 мл/г/ч.
6. Способ по п. 4, в котором бескислородное сочетание метана в олефины происходит в установке с псевдоожиженным слоем, подвижным слоем или неподвижным слоем; давление реакции с непрерывным потоком находится ниже 0,05~1 МПа, предпочтительно, является атмосферным давлением; среднечасовая скорость подачи исходного газа составляет 1000~30000 мл/г/ч, предпочтительно 4000~20000 мл/г/ч.
7. Способ по п. 1, в котором продукты указанного олефина представляют собой одно или более веществ из этилена, пропилена или бутилена, и совместно получаемые продукты реакции включают ароматические соединения и водород, где ароматические продукты включают один или более из бензола, толуола, ксилола, о-ксилола, м-ксилола, этилбензола и нафталина.
8. Способ по п. 1, в котором легирующие добавки элементов-металлов указанных катализаторов представляют собой один или более из щелочных металлов, щелочноземельных металлов и переходных металлов; легирующая добавка элемента-металла химически связывается с одним или более из элементов Si, О, С и N в катализаторах; и легирующее количество элемента-металла в легированных металлом в каркасе катализаторах, предпочтительно, составляет 0,001%~8 мас. %.
9. Способ по п. 1, в котором помимо легирующей добавки элемента-металла в указанных материалах на поверхность указанных материалов загружают один или более из металлов или соединений металлов; количество загрузки металлов или соединений металлов составляет 0,1~8 мас. %; типы соединений металлов представляют собой один или более из оксидов металлов, карбидов металлов, нитридов металлов, силицидов металлов и силикатов металлов.
10. Способ по п. 1, 8 или 9, в котором указанные элементы-металлы выбраны из одного или более из Li, Na, K, Mg, Al, Са, Sr, Ва, Y, La, Ti, Zr, Ce, Cr, Mo, W, Re, Fe, Со, Ni, Cu, Zn, Ge, In, Sn, Pb, Bi и Μn и, предпочтительно, одного или более из Li, K, Mg, Al, Са, Sr, Ва, Ti, Се, Μn, Zn, Со, Ni и Fe.
11. Способ по п. 1, 8 или 9, в котором способы получения указанных катализаторов включают одну или более из следующих технологий твердофазного легирования:
химическое осаждение из паровой фазы (CVD): при определенной температуре (1100-2000°С) и вакууме (10-4 Па - 104 Па) катализаторы на основе кремния с легирующими добавками металлов получают при помощи следующих процедур: 1) смесь пара кремния или SiCl4 вместе с металлическим паром или летучей солью металла (т.е. одним или более веществами из карбонилов металлов, алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 5 и солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 5), поступающих в газе-носителе (т.е. в одном или более газов из N2, Не, Н2, Ar и Kr), реагирует с водяным паром; 2) затем продукты из процедуры 1) расплавляют в воздухе, инертном газе или вакууме; 3) наконец, продукты из процедуры 2) отверждают с получением целевых катализаторов;
осевое осаждение из паровой фазы (VAD): при определенной температуре (1100-2000°С) и вакууме (10-4 Па - 104 Па) катализаторы на основе кремния с легирующими добавками металлов получают при помощи следующей процедуры: 1) смесь пара кремния или SiCl4 вместе с металлическим паром или летучей солью металла (т.е. одним или более веществами из карбонилов металлов, алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 5 и солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 5), поступающих в Н2, реагирует с водяным паром; 2) затем продукты из процедуры 1) осаждают на поверхности устройства с высокой температурой плавления (т.е. одного или нескольких материалов из корунда, карбида кремния, нитрида кремния); температуру устройства контролируют на определенном уровне между 500 и 1300°С; 3) дополнительно пропускают газообразный SOCl2 для дегидратации и высушивания; 4) затем продукты из процедуры 3) расплавляют в воздухе, инертном газе или вакууме; 5) продукты из процедуры 4) отверждают с получением целевых катализаторов;
индуцированное лазером химическое осаждение из паровой фазы (LCVD): с использованием лазера в качестве источника тепла при помощи лазерной активации достигается улучшенная технология CVD; при определенной температуре (1100-2000°С) и вакууме (10-4 Па - 104 Па) катализаторы на основе кремния с легирующими добавками металлов получают при помощи следующей процедуры: 1) смесь пара кремния или SiCl4 вместе с металлическим паром или летучей солью металла (т.е. одним или более веществами из карбонилов металлов, алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 5 и солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 5), вводимых в реакцию с помощью газа-носителя (т.е. в одном или более газов из N2, Не, Н2, Ar и Kr), реагирует с водяным паром; 2) затем продукты из процедуры 1) расплавляют в воздухе, инертном газе или вакууме; 3) наконец, продукты из процедуры 2) отверждают с получением целевых катализаторов;
способ золь-гель-легирования: жидкий источник кремния и органическую или неорганическую соль металла (такую, как одна или несколько из нитратов, галогенидов, сульфатов, карбонатов, гидроксидов, солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 10 и алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 10) используют в качестве предшественников, которые растворяют в смеси воды и этанола (массовое содержание воды в смеси составляет 10-100%); после гидролиза и конденсации предшественников из вышеупомянутого раствора образуется стабильная прозрачная зольная система; после выдерживания золя медленно образуется трехмерная сетевая структура геля путем полимеризации между частицами золя; после высушивания, расплавления в воздухе, в инертном газе или под вакуумом и затем отверждения получают целевые катализаторы;
способ импрегнирования пористого соединения Si: С использованием пористого твердого материала на основе кремния (такого, как один или более материалов из диоксида кремния, карбида кремния и нитрида кремния) в качестве подложки катализатора подложку импрегнируют в растворе соли металла для нагрузки ее металлом; после импрегнирования кашицу высушивают; полученный порошок расплавляют в воздухе, в инертном газе или под вакуумом, и затем отверждают, и получают целевые катализаторы;
причем способы получения указанных катализаторов включают важный способ плавления, который включает такие способы, как высокотемпературный способ плавления на воздухе, высокотемпературный способ плавления в инертном газе или вакуумный высокотемпературный способ плавления; при этом предпочтительная температура способа плавления составляет 1300-2200°С;
инертный газ в высокотемпературном способе плавления в инертном газе включает один или более газов из N2, Не, Ar и Kr;
вакуум в вакуумном высокотемпературном способе плавления, предпочтительно, составляет 0,01-100 Па.
12. Способ по п. 11, в котором указанное отверждение состоит в том, что получение катализатора включает важный способ охлаждения после способа плавления; и указанный способ охлаждения включает быстрое охлаждение или естественное охлаждение; указанный способ быстрого охлаждения включает один или более процессов из охлаждения газом, охлаждения водой, охлаждения маслом и охлаждения жидким азотом; где скорость способа быстрого охлаждения, предпочтительно, составляет 50-800°С/с; тип масла в указанном способе охлаждения маслом включает одно или более масел из минерального масла (содержание насыщенных углеводородов 50-95%, содержание S≤0,03%, показатель вязкости (VI) 80-170), рапсового масла, силиконового масла, РАО (поли-α-олефин); тип газа в указанном способе охлаждения газом включает один или более газов из инертного газа (Не, Ne, Ar, Kr), N2 и воздуха.
13. Способ по п. 11, в котором время плавления, предпочтительно, составляет 2-10 ч.
14. Способ по п. 11, в котором после расплавления и затвердевания аморфные катализаторы в расплавленном состоянии включают важную стадию способа измельчения или формования; размер частиц после измельчения, предпочтительно, составляет 10 нм - 10 см; указанный способ формования состоит в том, что изготавливают аморфные катализаторы в расплавленном состоянии с получением конкретной формы для удовлетворения требованиям различных процессов реакций или прямо изготавливают в трубчатых реакторах.
15. Катализаторы для синтеза олефинов путем бескислородного прямого сочетания метана по п. 1, в которых указанные катализаторы представляют катализаторы, в которых элементы-металлы легированы в каркас аморфных материалов в расплавленном состоянии, изготовленных из Si, связанного с одним или более из элементов С, N и О; количество легирующих металлов в легированном металлом каркасе катализаторов составляет более чем 0,001 мас. %, но менее чем 10 мас. % от общей массы катализатора.
16. Катализатор по п. 15, в которомлегирующие добавки элементов-металлов указанных катализаторов представляют собой один или более из щелочных металлов, щелочноземельных металлов и переходных металлов и легирующая добавка элемента-металла химически связывается с одним или более из элементов Si, О, С и N в материалах; количество легирующего элемента-металла в легированных металлом в каркасе катализаторах, предпочтительно, составляет 0,001-8 мас. %.
17. Катализатор по п. 15, в котором помимо легирующей добавки элемента-металла в указанных материалах на поверхность указанных материалов можно загрузить один или более из металлов или соединений металлов; количество загрузки металлов или соединений металлов составляет 0,1~8 мас. %; типы соединений металлов представляют собой одно или более веществ из оксидов металлов, карбидов металлов, нитридов металлов, силицидов металлов и силикатов металлов.
18. Катализатор по п. 15, 16 или 17, в котором указанные элементы-металлы выбраны из одного или более из Li, Na, K, Mg, Al, Са, Sr, Ва, Y, La, Ti, Zr, Ce, Cr, Mo, W, Re, Fe, Со, Ni, Cu, Zn, Ge, In, Sn, Pb, Bi, Mn и, предпочтительно, одного или более из Li, K, Mg, Al, Са, Sr, Ва, Ti, Ce, Μn, Zn, Со, Ni и Fe.
19. Катализатор по п. 15, 16 или 17, в котором способы получения указанных катализаторов включают одну или более из следующих технологий твердофазного легирования:
химическое осаждение из паровой фазы (CVD): при определенной температуре (1100-2000°С) и вакууме (10-4 Па - 104 Па) катализаторы на основе кремния с легирующими добавками металлов получают при помощи следующих процедур: 1) смесь пара кремния или SiCl4 вместе с металлическим паром или летучей солью металла (т.е. одним или более веществами из карбонилов металлов, алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 5 и солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 5), вводимых в газе-носителе (т.е. в одном или более газов из N2, Не, Н2, Ar и Kr), реагирует с водяным паром; 2) затем продукты из процедуры 1) расплавляют в воздухе, инертном газе или вакууме; 3) наконец, продукты из процедуры 2) отверждают с получением целевых катализаторов;
осевое осаждение из паровой фазы (VAD): при определенной температуре (1100-2000°С) и вакууме (10-4 Па - 104 Па) катализаторы на основе кремния с легирующими добавками металлов получают при помощи следующей процедуры: 1) смесь пара кремния или SiCl4 вместе с металлическим паром или летучей солью металла (т.е. одним или более веществ из карбонилов металлов, алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 5 и солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 5), вводимых в Н2, реагирует с водяным паром; 2) затем продукты из процедуры 1) осаждают на поверхности устройства с высокой температурой плавления (т.е. одного или нескольких материалов из корунда, карбида кремния, нитрида кремния); температуру устройства контролируют на определенном уровне между 500 и 1300°С; 3) дополнительно пропускают газообразный SOCl2 для дегидратации и высушивания; 4) затем продукты из процедуры 3) расплавляют в воздухе, инертном газе или вакууме; 5) продукты из процедуры 4) отверждают с получением целевых катализаторов;
индуцированное лазером химическое осаждение из паровой фазы (LCVD): с использованием лазера в качестве источника тепла при помощи лазерной активации достигается улучшенная технология CVD; при определенной температуре (1100-2000°С) и вакууме (10-4 Па - 104 Па) катализаторы на основе кремния с легирующими добавками металлов получают при помощи следующей процедуры: 1) смесь пара кремния или SiCl4 вместе с металлическим паром или летучей солью металла (т.е. одним или более веществами из карбонилов металлов, алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 5 и солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 5), вносимых в реакцию между газом-носителем (т.е. в одном или более из N2, Не, Н2, Ar и Kr), реагирует с водяным паром; 2) затем продукты из процедуры 1) расплавляют в воздухе, инертном газе или вакууме; 3) наконец, продукты из процедуры 2) отверждают с образованием целевых катализаторов;
способ золь-гель-легирования: жидкий источник кремния и органическую или неорганическую соль металла (такую, как одна или более из нитратов, галогенидов, сульфатов, карбонатов, гидроксидов, солей органических кислот с числом атомов С от 1 до 10 и алкоксидов металлов с числом атомов С от 1 до 10) используют в качестве предшественников, которые растворяют в смеси воды и этанола (массовое содержание воды в смеси составляет 10-100%); после гидролиза и конденсации предшественников из вышеупомянутого раствора образуется стабильная прозрачная зольная система; после выдерживания золя медленно образуется трехмерная сетевая структура геля путем полимеризации между частицами золя; после высушивания, расплавления в воздухе, в инертном газе или под вакуумом и затем отверждения получают целевые катализаторы;
способ импрегнирования пористого соединения Si: С использованием пористого твердого материала на основе кремния (такого, как один или более материалов из диоксида кремния, карбида кремния и нитрида кремния) в качестве подложки катализатора подложку импрегнируют в растворе соли металла для нагрузки ее металлом; после импрегнирования кашицу высушивают; полученный порошок расплавляют в воздухе, в инертном газе или под вакуумом, и затем отверждают, и получают целевые катализаторы;
причем способы получения указанных катализаторов включают важный способ плавления, который включает такие способы, как высокотемпературный способ плавления на воздухе, высокотемпературный способ плавления в инертном газе или вакуумный высокотемпературный способ плавления; при этом предпочтительная температура способа плавления составляет 1300-2200°С;
инертный газ в высокотемпературном способе плавления в инертном газе включает один или более газов из N2, Не, Ar и Kr;
вакуум в вакуумном высокотемпературном способе плавления, предпочтительно, составляет 0,01-100 Па.
20. Катализатор по п. 19, в котором указанное отверждение состоит в том, что получение катализатора включает важный способ охлаждения после способа плавления; и указанный способ охлаждения включает быстрое охлаждение или естественное охлаждение; указанный способ быстрого охлаждения включает один или более из процессов охлаждения газом, охлаждения водой, охлаждения маслом и охлаждения жидким азотом; где скорость способа быстрого охлаждения, предпочтительно, составляет 50-800°С/с; тип масла в указанном способе охлаждения маслом включает одно или более масел из минерального масла (содержание насыщенных углеводородов 50-95%, содержание S≤0,03%, показатель вязкости (VI) 80-170), рапсового масла, силиконового масла, РАО (поли-α-олефин); тип газа в указанном способе охлаждения газом включает один или более газов из инертного газа (Не, Ne, Ar, Kr), N2 и воздуха.
21. Катализатор по п. 19, в котором время плавления, предпочтительно, составляет 2-10 ч.
22. Катализатор по п. 19, в котором после расплавления и затвердевания аморфные катализаторы в расплавленном состоянии включают важную стадию способа измельчения или формования; размер частиц после измельчения, предпочтительно, составляет 10 нм - 10 см; указанный способ формования состоит в том, что изготавливают аморфные катализаторы в расплавленном состоянии с получением конкретной формы для удовлетворения требованиям различных процессов реакций или прямо изготавливают в трубчатом реакторе.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310174960.5A CN104148101B (zh) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | 一种甲烷无氧直接制烯烃的方法及其催化剂 |
CN201310174960.5 | 2013-05-13 | ||
PCT/CN2013/079977 WO2014183337A1 (en) | 2013-05-13 | 2013-07-24 | Synthesis of olefins from oxygen-free direct conversion of methane and catalysts thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2598024C1 RU2598024C1 (ru) | 2016-09-20 |
RU2015106364A true RU2015106364A (ru) | 2016-09-20 |
Family
ID=51873841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015106364/04A RU2598024C1 (ru) | 2013-05-13 | 2013-07-24 | Синтез олефинов бескислородной прямой конверсией метана и катализаторы таковой |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2997000B1 (ru) |
JP (1) | JP6035425B2 (ru) |
CN (1) | CN104148101B (ru) |
RU (1) | RU2598024C1 (ru) |
WO (1) | WO2014183337A1 (ru) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106914243B (zh) * | 2015-12-28 | 2019-10-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种金属元素晶格掺杂Si基材料催化剂的制备方法及甲烷无氧制乙烯的方法 |
CN107335386B (zh) | 2016-04-29 | 2021-01-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种催化反应器构型及制备和在无氧条件下催化甲烷直接合成乙烯的方法 |
CN108083964B (zh) * | 2016-11-22 | 2021-05-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 氢气调变甲烷热裂解制烯烃、炔烃、芳烃和氢气的方法 |
CN108114733A (zh) * | 2016-11-26 | 2018-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 钼钒碲铌复合催化剂 |
CN107175127B (zh) * | 2017-05-26 | 2019-12-17 | 南京工业大学 | 一种用于催化氯甲烷偶联制备低碳烯烃的负载型复合金属分子筛催化剂 |
CN109847671B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-06-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 乙烷脱氢制乙烯用催化剂-碳化硅反应器的制备 |
CN109847670B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-06-12 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 金属元素晶格掺杂碳化硅反应器及其在乙烷脱氢制乙烯中的应用 |
CN109847665B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-06-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 催化剂-碳化硅反应器及其在甲烷直接制烯烃反应中的应用 |
CN109847654B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种碳化硅反应器的制备及其在甲烷直接制烯烃工艺中的应用 |
KR101994849B1 (ko) * | 2018-01-23 | 2019-07-01 | 한국화학연구원 | 메탄의 비산화 직접전환용 촉매 및 이를 이용한 메탄 전환방법 |
CN109513445B (zh) * | 2018-11-08 | 2022-05-13 | 中国科学院工程热物理研究所 | 三元金属氧化物薄膜催化剂及其制备方法 |
CN111167492B (zh) * | 2018-11-12 | 2022-12-13 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 铜修饰氮化碳及其制备方法和光催化甲烷转化的应用 |
CN111333479B (zh) * | 2018-12-18 | 2021-08-31 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种临氢条件下催化转化甲烷制烯烃、芳烃和氢气中的方法 |
EP4021872A1 (en) | 2019-10-28 | 2022-07-06 | Total Se | Conversion of methane into ethylene using isomorphous metal-substituted zeolite framework catalyst |
FR3112291B1 (fr) * | 2020-07-07 | 2024-04-05 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de préparation d’un matériau carboné poreux et azoté avec dopant métallique, notamment utile à titre de catalyseur pour la réduction de l’oxygène (ORR) |
CN114591130B (zh) * | 2020-12-07 | 2023-06-20 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种光催化甲烷水相偶联的方法 |
CN114605215B (zh) * | 2020-12-08 | 2023-06-06 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲烷氧化偶联制乙烯的方法 |
CN114605217B (zh) * | 2020-12-08 | 2023-05-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种甲烷氧化偶联制乙烯的方法 |
CN114558565B (zh) * | 2022-02-25 | 2022-12-06 | 中国石油大学(北京) | 基于熔融与造孔制备Na-W-Mn/SiO2型催化剂的方法和催化剂及其应用 |
CN115254117B (zh) * | 2022-08-19 | 2023-05-23 | 浙江师范大学 | 一种提高钴基催化剂上1,3-丁二烯加氢反应中单丁烯选择性的方法 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4310339A (en) * | 1980-06-02 | 1982-01-12 | Corning Glass Works | Method and apparatus for forming an optical waveguide preform having a continuously removable starting member |
EP0154829B1 (de) * | 1982-03-27 | 1987-01-07 | BASF Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung von Olefinen aus Methanol/Dimethyleter |
GB8619717D0 (en) * | 1986-08-13 | 1986-09-24 | Johnson Matthey Plc | Conversion of methane |
NL9002107A (nl) * | 1990-09-27 | 1992-04-16 | Philips Nv | Lichaam uit met cerium gedoteerd kwartsglas. |
KR960005497B1 (ko) * | 1993-05-22 | 1996-04-25 | 재단법인한국화학연구소 | 메탄 또는 정제된 천연가스의 전환반응용 무기체 담지촉매, 그 제조방법 및 그것을 사용한 에틸렌의 제조방법 |
CN1067602C (zh) * | 1996-06-12 | 2001-06-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲烷无氧脱氢制乙烯和芳烃的钼沸石催化剂及其应用 |
CN1078495C (zh) * | 1996-08-23 | 2002-01-30 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲烷无氧脱氢制乙烯和芳烃的钼/含磷五元环沸石催化剂及其应用 |
DE19650500A1 (de) * | 1996-12-05 | 1998-06-10 | Degussa | Dotierte, pyrogen hergestellte Oxide |
JPH11214000A (ja) * | 1998-01-23 | 1999-08-06 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
DE19847161A1 (de) | 1998-10-14 | 2000-04-20 | Degussa | Mittels Aerosol dotiertes pyrogen hergestelltes Siliciumdioxid |
DE19943057A1 (de) | 1999-09-09 | 2001-03-15 | Degussa | Bakterizides, mit Silber dotiertes Siliciumdioxid |
US6235954B1 (en) * | 1999-09-29 | 2001-05-22 | Phillips Petroleum Company | Hydrocarbon hydrogenation catalyst and process |
FR2842125B1 (fr) * | 2002-07-09 | 2006-03-31 | Sicat | Methode de preparation par impregnation biphasique de nouveaux catalyseurs pour catalyse heterogene, et utilisation desdits catalyseurs |
CN1491747A (zh) * | 2002-10-25 | 2004-04-28 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种金属负载型分子筛催化剂及制备方法和应用 |
KR100690281B1 (ko) * | 2004-11-22 | 2007-03-09 | 경북대학교 산학협력단 | 철계 다원소 비정질 합금조성물 |
DE102004061772A1 (de) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Propen aus Propan |
JP3835765B2 (ja) * | 2005-02-10 | 2006-10-18 | 勝 市川 | 芳香族炭化水素を製造する方法 |
JP5475289B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2014-04-16 | シェブロン ユー.エス.エー. インコーポレイテッド | 分子ふるいssz−74組成物及びその合成 |
RU2331476C2 (ru) * | 2006-04-06 | 2008-08-20 | Институт химии нефти Сибирского отделения Российской академии наук | Цеолитный катализатор, способ его приготовления и способ неокислительной конверсии метана |
JP5260847B2 (ja) * | 2006-08-14 | 2013-08-14 | 株式会社中山製鋼所 | 過冷却液相金属皮膜の形成用溶射装置および過冷却液相金属皮膜の製造方法 |
DE102007045097B4 (de) * | 2007-09-20 | 2012-11-29 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung von co-dotiertem Quarzglas |
FR2921848B1 (fr) | 2007-10-08 | 2011-03-18 | Saint Gobain Ct Recherches | Structure de purification texturee incorporant un systeme de catalyse electrochimique |
KR101718562B1 (ko) * | 2009-05-19 | 2017-03-22 | 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 | 강철-기반 벌크 금속성 유리 합금 |
CN102020525B (zh) * | 2009-09-11 | 2012-08-29 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种Ni/SiC催化剂在合成气转化制甲烷中的应用 |
GB2475492B (en) * | 2009-11-18 | 2014-12-31 | Gtl F1 Ag | Fischer-Tropsch synthesis |
RU2438779C1 (ru) * | 2010-08-18 | 2012-01-10 | Учреждение Российской академии наук Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения РАН | Катализатор, способ его приготовления и процесс неокислительной конверсии метана |
EP2714265A2 (en) * | 2011-05-24 | 2014-04-09 | Siluria Technologies, Inc. | Catalysts for petrochemical catalysis |
-
2013
- 2013-05-13 CN CN201310174960.5A patent/CN104148101B/zh active Active
- 2013-07-24 WO PCT/CN2013/079977 patent/WO2014183337A1/en active Application Filing
- 2013-07-24 JP JP2015533419A patent/JP6035425B2/ja active Active
- 2013-07-24 EP EP13884408.9A patent/EP2997000B1/en active Active
- 2013-07-24 RU RU2015106364/04A patent/RU2598024C1/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2997000A4 (en) | 2017-04-05 |
RU2598024C1 (ru) | 2016-09-20 |
JP6035425B2 (ja) | 2016-11-30 |
WO2014183337A1 (en) | 2014-11-20 |
CN104148101B (zh) | 2016-12-28 |
JP2015535830A (ja) | 2015-12-17 |
CN104148101A (zh) | 2014-11-19 |
EP2997000B1 (en) | 2023-04-05 |
EP2997000A1 (en) | 2016-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2015106364A (ru) | Синтез олефинов бескислородной прямой конверсией метана и катализаторы таковой | |
WO2017185920A1 (zh) | 一种催化反应器构型及制备和在无氧条件下催化甲烷直接合成乙烯的方法 | |
US9932280B2 (en) | Synthesis of olefins from oxygen-free direct conversion of methane and catalysts thereof | |
Michorczyk et al. | Ordered mesoporous Ga2O3 and Ga2O3–Al2O3 prepared by nanocasting as effective catalysts for propane dehydrogenation in the presence of CO2 | |
CN105503509A (zh) | 甲苯与甲醇择形烷基化合成对二甲苯的方法 | |
CN106914243B (zh) | 一种金属元素晶格掺杂Si基材料催化剂的制备方法及甲烷无氧制乙烯的方法 | |
CN111333478B (zh) | 一种蒸汽催化转化甲烷制烯烃、芳烃和氢气中的方法 | |
CN109847671B (zh) | 乙烷脱氢制乙烯用催化剂-碳化硅反应器的制备 | |
WO2013032550A1 (en) | A process for the dehydration of aqueous bio-derived terminal alcohols to terminal alkenes | |
US10702854B2 (en) | Oxygen-free direct conversion of methane and catalysts therefor | |
WO2013032543A1 (en) | A process for the dehydration of aqueous bio-derived terminal alcohols to terminal alkenes | |
RU2012110211A (ru) | Двухслойный катализатор, способ его получения и его применение для изготовления нанотрубок | |
CN103272633A (zh) | 将醇醚转化为高含量对二甲苯的芳烃的催化剂及其制备方法与反应工艺 | |
CN116850988A (zh) | 一种醇类液相重整制氢的方法 | |
KR20150135306A (ko) | 유동층 내 제올라이트 촉매의 부동태화 | |
KR101994849B1 (ko) | 메탄의 비산화 직접전환용 촉매 및 이를 이용한 메탄 전환방법 | |
CN109847665B (zh) | 催化剂-碳化硅反应器及其在甲烷直接制烯烃反应中的应用 | |
CN111333479B (zh) | 一种临氢条件下催化转化甲烷制烯烃、芳烃和氢气中的方法 | |
CN108970637A (zh) | 一种催化剂及合成气直接转化制液体燃料联产低碳烯烃的方法 | |
Zaman et al. | Influence of alkali metal (Li and Cs) addition to Mo2N catalyst for CO hydrogenation to hydrocarbons and oxygenates | |
CN104174430A (zh) | 一种将醇醚转化为对二甲苯与c2-c3烯烃的催化剂及其制备方法 | |
CN103566975A (zh) | 一种正构烯烃异构化催化剂及其制备方法 | |
JP6599223B2 (ja) | 炭化水素合成触媒の製造方法、炭化水素製造方法 | |
CN111333477B (zh) | 一种共催化转化甲烷和乙烷制烯烃、芳烃和氢气中的方法 | |
JP2008029949A (ja) | 選択的な炭素鎖延長反応用触媒、同触媒の製法およびそれを用いた炭化水素類の製造方法 |