RU2333192C1 - Method of obtaining light olefins from methylchloride - Google Patents

Method of obtaining light olefins from methylchloride Download PDF

Info

Publication number
RU2333192C1
RU2333192C1 RU2007124420/04A RU2007124420A RU2333192C1 RU 2333192 C1 RU2333192 C1 RU 2333192C1 RU 2007124420/04 A RU2007124420/04 A RU 2007124420/04A RU 2007124420 A RU2007124420 A RU 2007124420A RU 2333192 C1 RU2333192 C1 RU 2333192C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
catalyst
deuterium
hydrogen
ppm
methylchloride
Prior art date
Application number
RU2007124420/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Баир Садыпович Бальжинимаев
Евгений Александрович Паукштис
Андрей Николаевич Загоруйко
Елена Станиславовна Юдина
Надежда Васильевна Тестова
Татьяна Сергеевна Глазнева
Original Assignee
Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
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 Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук filed Critical Институт Катализа Им. Г.К. Борескова Сибирского Отделения Российской Академии Наук
Priority to RU2007124420/04A priority Critical patent/RU2333192C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2333192C1 publication Critical patent/RU2333192C1/en

Links

Classifications

    • 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

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention concerns a method of obtaining low olefins from methylchloride involving passing of source gas reaction mix containing at least methylchloride over at least one catalyst layer with active centres characterised by the presence of absorption band with wave numbers within ν=1410-1440 cm-1 in the infrared spectres of adsorbed ammonium, the catalyst containing active component and high-silica carrier characterised by the presence of Si bands with chemical shifts of -100±3 ppm (band Q3) and -110±3 ppm (band Q4) in the NMR29 spectres with integrated intensity ratio of Q3/Q4 bands within 0.7 to 1.2, and by hydroxyl groups absorption bands with wave number ν=3620-3650 cm-1 and half-width 65-75 cm-1 in the infrared spectre, and specific surface area measured by BET method by argon heat desorption SAr=0.5-30 m2/g, surface area measured by alkali titration method SNa=10-250 m2/g at the SNa/SAr ratio of 5-30. The method also involves formation of active centres with higher acidity in the catalyst characterised by deuterium-hydrogen exchange depth of not less than 10% at 350-355°C in a deuterium and hydrogen mix containing 0.6% of hydrogen, 0.6% of deuterium, 0.05% of Ar and 98.75% of nitrogen, at volume feed rate of the said deuterium-hydrogen mix of 20000 h-1 in thermoprogrammed reaction mode at heating rate of 10 K/min and/or by additional introduction of either copper, or zinc, or silver to the active component content.
EFFECT: high selectivity of methylchloride transformation to light olefins together with high ethylene yield and improved deactivation resistance of catalyst.
3 cl, 8 ex

Description

Изобретение относится к области химической промышленности, а именно к способам получения ценных низших олефинов, в первую очередь - этилена, из метилхлорида.The invention relates to the field of chemical industry, and in particular to methods for producing valuable lower olefins, primarily ethylene, from methyl chloride.

Легкие олефины (этилен, пропилен) являются ценными полупродуктам и использующимися в промышленности для производства полимеров и других ценных продуктов органического синтеза. В настоящее время основным источником легких олефинов является нефтяное сырье. Ограниченность запасов нефти лимитирует возможности по увеличению роста объема производства легких олефинов, рыночный спрос на которые демонстрирует твердую тенденцию к росту. В связи с этим актуальной проблемой является расширение сырьевой базы для получения легких олефинов, в первую очередь - использование в качестве сырья природного газа.Light olefins (ethylene, propylene) are valuable intermediates and are used in industry for the production of polymers and other valuable organic synthesis products. Currently, the main source of light olefins is petroleum feed. Limited oil reserves limit the ability to increase production of light olefins, the market demand for which shows a strong upward trend. In this regard, an urgent problem is the expansion of the raw material base for the production of light olefins, primarily the use of natural gas as a raw material.

Перспективным направлением развития способов получения этилена из метана является предварительное хлорирование метана до метилхлорида:A promising direction for the development of methods for producing ethylene from methane is the preliminary chlorination of methane to methyl chloride:

Figure 00000001
Figure 00000001

с последующим дегидрохлорированием метилхлорида в этилен и другие легкие олефины:followed by dehydrochlorination of methyl chloride in ethylene and other light olefins:

Figure 00000002
Figure 00000002

Теоретически этот путь позволяет достигать высокого выхода этилена при сниженных энергозатратах и минимальном образовании побочных продуктов при условии обеспечения высокой селективности и высоких степеней превращения реагентов в реакциях (1) и (2).Theoretically, this way allows one to achieve a high yield of ethylene with reduced energy consumption and minimal formation of by-products, while ensuring high selectivity and high degrees of conversion of the reactants in reactions (1) and (2).

Известен способ достижения высокой селективности в реакциях хлорирования метана, поэтому ключевой задачей является обеспечение высокой селективности и высоких степеней превращения реагентов в реакции (2) дегидрохлорирования (патент РФ №2250890, МПК С07С 17/10, приоритет от 26.12.2003, опубл. 27.04.2005).There is a method of achieving high selectivity in methane chlorination reactions, therefore, the key task is to ensure high selectivity and high degrees of conversion of the reactants in the dehydrochlorination reaction (2) (RF patent No. 2250890, IPC С07С 17/10, priority dated 12/26/2003, publ. 27.04. 2005).

Известен также способ дегидрохлорирования метилхлорида с получением легких олефинов, основанные на применении алюмосиликатных и цеолитных катализаторов (патент США 2004186334, «Methane to olefins», МПК C07C 1/00, опубл. 2004.09.23).There is also known a method of dehydrochlorination of methyl chloride to obtain light olefins based on the use of aluminosilicate and zeolite catalysts (US patent 2004186334, "Methane to olefins", IPC C07C 1/00, publ. 2004.09.23).

Недостатком известных способов является низкий выход олефинов, а также быстрая дезактивация катализатора.A disadvantage of the known methods is the low yield of olefins, as well as the rapid deactivation of the catalyst.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ каталитического дегидрохлорирования метилхлорида с использованием кремнеземного стекловолокнистого катализатора (патент РФ №2250890, МПК С07С 17/10, приоритет от 26.12.2003, опубл. 27.04.2005). Катализатор характеризуется в ИК спектрах адсорбированного аммиака наличием полосы поглощения с волновыми числами в диапазоне ν=1410-1440 см-1, содержит активный компонент и высококремнеземистый носитель, характеризующийся наличием в спектре ЯМР29 Si линий с химическими сдвигами -100±3 м.д. (линия Q3) и -110±3 м.д. (линия Q4) при соотношении интегральных интенсивностей линий Q3/Q4 от 0.7 до 1.2, в инфракрасном спектре полосами поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1, имеет удельную поверхность, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0,5-30 м2/г, величину поверхности, измеренную методом щелочного титрирования, SNa=10-250 м2/г при соотношении SNa/SAr=5-30. Применение этого катализатора позволяет достигать высокой селективности по образованию этилена в реакции (2), а также высокой устойчивости катализатора к дезактивации.Closest to the proposed invention is a method for the catalytic dehydrochlorination of methyl chloride using silica glass fiber catalyst (RF patent No. 2250890, IPC С07С 17/10, priority dated 12/26/2003, publ. 04/27/2005). The catalyst is characterized in the IR spectra of adsorbed ammonia by the presence of an absorption band with wave numbers in the range ν = 1410-1440 cm -1 , contains an active component and a high siliceous carrier, characterized by the presence of 29 Si lines with chemical shifts of -100 ± 3 ppm in the NMR spectrum. (line Q 3 ) and -110 ± 3 ppm. (line Q 4 ) with a ratio of the integrated intensities of the lines Q 3 / Q 4 from 0.7 to 1.2, in the infrared spectrum absorption bands of hydroxyl groups with a wave number of ν = 3620-3650 cm -1 and a half-width of 65-75 cm -1 , has a specific surface measured by the BET method for thermal desorption of argon, S Ar = 0.5-30 m 2 / g, surface area measured by the method of alkaline titration, S Na = 10-250 m 2 / g with the ratio S Na / S Ar = 5- thirty. The use of this catalyst allows one to achieve high selectivity for the formation of ethylene in reaction (2), as well as high resistance of the catalyst to deactivation.

Недостатком данного способа является невысокая конверсия метилхлорида в этилен по реакции (2) (не выше 5%).The disadvantage of this method is the low conversion of methyl chloride to ethylene according to reaction (2) (not higher than 5%).

Перед авторами ставилась задача разработать способ получения легких олефинов, в первую очередь - этилена, из метилхлорида, обеспечивающий высокую селективность превращения метилхлорида в легкие олефины в сочетании с повышенным выходом этилена и повышенной стойкостью катализатора к дезактивации.The authors were tasked with developing a method for producing light olefins, primarily ethylene, from methyl chloride, which provides high selectivity for the conversion of methyl chloride to light olefins in combination with an increased yield of ethylene and an increased resistance to deactivation of the catalyst.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения низших олефинов из метилхлорида, включающем пропускание исходной газовой реакционной смеси, содержащей по меньшей мере метилхлорид, через по меньшей мере один слой катализатора, имеющего активные центры, которые характеризуются в ИК спектрах адсорбированного аммиака наличием полосы поглощения с волновыми числами в диапазоне ν=1410-1440 см-1, содержащего активный компонент и высококремнеземистый носитель, характеризующийся наличием в спектре ЯМР29 Si линий с химическими сдвигами -100±3 м.д. (линия Q3) и -110±3 м.д. (линия Q4) при соотношении интегральных интенсивностей линий Q3/Q4 от 0.7 до 1.2, в инфракрасном спектре полосами поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1, имеющий удельную поверхность, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0,5-30 м2/г, величину поверхности, измеренную методом щелочного титрирования, SNa=10-250 м2/г при соотношении SNa/SAr=5-30, дополнительно на катализаторе формируют активные центры с повышенной кислотностью, характеризующиеся глубиной дейтероводородного обмена не ниже 10% при температуре 350-355°С в смеси дейтерия и водорода, содержащей 0.6% водорода, 0.6% дейтерия, 0.05% Ar и 98.75% азота, при объемной скорости подачи указанной дейтероводородной смеси 20000 ч-1 в режиме термопрограммируемой реакции при скорости нагрева 10 K/мин, или/и дополнительно вводят в состав активного компонента либо медь, либо цинк, либо серебро. Носитель катализатора может быть выполнен в виде микроволокон диаметром от 1 до 20 мкм, причем волокна носителя катализатора могут быть структурированы в виде либо нетканого или прессованного материала типа вата или войлок, либо нитей диаметром 0,5-5 мм, либо тканого из нитей материала с плетением типа сатин, полотно, ажур с диаметром ячеек 0,5-5 мм.The problem is solved in that in a method for producing lower olefins from methyl chloride, comprising passing an initial gas reaction mixture containing at least methyl chloride through at least one catalyst layer having active centers that are characterized in the IR spectra of adsorbed ammonia by an absorption band with wave numbers in the range ν = 1410-1440 cm -1 , containing the active component and a high siliceous carrier, characterized by the presence in the NMR spectrum of 29 Si lines with chemical shifts of -100 ± 3 ppm (line Q 3 ) and -110 ± 3 ppm. (line Q 4 ) with a ratio of the integrated intensities of the lines Q 3 / Q 4 from 0.7 to 1.2, in the infrared spectrum absorption bands of hydroxyl groups with a wave number of ν = 3620-3650 cm -1 and a half-width of 65-75 cm -1 having a specific surface measured by the BET method for thermal desorption of argon, S Ar = 0.5-30 m 2 / g, surface area measured by the method of alkaline titration, S Na = 10-250 m 2 / g with the ratio S Na / S Ar = 5- 30, additionally active sites with increased acidity are formed on the catalyst, characterized by a deuterium-hydrogen exchange depth of not less than 10% at a temperature of 350-355 ° C in a mixture of deuterium and hydrogen containing 0.6% hydrogen, 0.6% deuterium, 0.05% Ar and 98.75% nitrogen, with a volumetric feed rate of the specified deuterium-hydrogen mixture of 20,000 h -1 in a thermoprogrammed reaction mode at a heating rate of 10 K / min, or / and additionally enter into the composition of the active component either copper, or zinc, or silver. The catalyst carrier can be made in the form of microfibers with a diameter of 1 to 20 μm, and the catalyst carrier fibers can be structured as either non-woven or pressed material such as cotton wool or felt, or threads with a diameter of 0.5-5 mm, or woven from threads with weaving type satin, canvas, lace with a mesh diameter of 0.5-5 mm.

Технический эффект предлагаемого способа заключается в повышении выхода этилена и других легких олефинов в реакциях дегидрохлорирования метилхлорида.The technical effect of the proposed method is to increase the yield of ethylene and other light olefins in the reactions of dehydrochlorination of methyl chloride.

Для осуществления способа реакционную смесь, содержащую по меньшей мере метилхлорид, пропускают через слой катализатора, имеющего активные центры, которые характеризуются в ИК спектрах адсорбированного аммиака наличием полосы поглощения с волновыми числами в диапазоне ν=1410-1440 см-1, содержащего активный компонент и высококремнеземистый носитель, характеризующийся наличием в спектре ЯМР29 Si линий с химическими сдвигами -100±3 м.д. (линия Q3) и -110±3 м.д. (линия Q4) при соотношении интегральных интенсивностей линий Q3/Q4 от 0.7 до 1.2, в инфракрасном спектре полосами поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1, имеющий удельную поверхность, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0,5-30 м2/г, величину поверхности, измеренную методом щелочного титрирования, SNa=10-250 м2/г при соотношении SNa/SAr=5-30. На катализаторе дополнительно сформированы активные центры с повышенной кислотностью, наличие которых характеризуется глубиной дейтероводородного обмена не ниже 10%, осуществляемого в следующих условиях: температура 350-355°С, состав смеси дейтерия и водорода - 0.6% водорода, 0.6% дейтерия, 0.05% Ar и 98.75% азота, объемная скорость подачи смеси 20000 ч-1 в режиме термопрограммируемой реакции при скорости нагрева 10 K/мин, или/и в состав активного компонента введены либо цинк, либо медь, либо серебро. Указанная глубина дейтероводородного обмена в указанных условиях является однозначным свидетельством наличия в катализаторе специфических суперкислотных активных центров, обеспечивающих высокую активность и селективность катализатора в реакции дегидрохлорирования метилхлорида (2). Создание таких центров может проводиться путем целенаправленной модификации катализатора различными известными способами на стадии его приготовления.To implement the method, the reaction mixture containing at least methyl chloride is passed through a catalyst bed having active centers, which are characterized in the IR spectra of adsorbed ammonia by the presence of an absorption band with wave numbers in the range ν = 1410-1440 cm -1 , containing the active component and highly siliceous carrier characterized by the presence in the NMR spectrum of 29 Si lines with chemical shifts of -100 ± 3 ppm (line Q 3 ) and -110 ± 3 ppm. (line Q 4 ) with a ratio of the integrated intensities of the lines Q 3 / Q 4 from 0.7 to 1.2, in the infrared spectrum absorption bands of hydroxyl groups with a wave number of ν = 3620-3650 cm -1 and a half-width of 65-75 cm -1 having a specific surface measured by the BET method for thermal desorption of argon, S Ar = 0.5-30 m 2 / g, surface area measured by the method of alkaline titration, S Na = 10-250 m 2 / g with the ratio S Na / S Ar = 5- thirty. Active sites with increased acidity are additionally formed on the catalyst, the presence of which is characterized by a depth of deuterium-hydrogen exchange of at least 10%, carried out under the following conditions: temperature 350-355 ° C, the composition of the mixture of deuterium and hydrogen is 0.6% hydrogen, 0.6% deuterium, 0.05% Ar and 98.75% nitrogen, the volumetric feed rate of the mixture is 20,000 h -1 in a thermoprogrammed reaction mode at a heating rate of 10 K / min, or / or zinc, copper, or silver are introduced into the active component. The indicated depth of deuterium-hydrogen exchange under the indicated conditions is an unambiguous evidence of the presence of specific super-acid active centers in the catalyst, which ensure high activity and selectivity of the catalyst in the dehydrochlorination reaction of methyl chloride (2). The creation of such centers can be carried out by targeted modification of the catalyst by various known methods at the stage of its preparation.

Для осуществления способа используют катализатор, приготовленный с использованием носителя в виде микроволокон диаметром от 1 до 20 мкм. Носитель может быть сформирован в виде гибких, проницаемых для потока реакционной смеси, стекловолокнистых структур, выполненных в виде нитей, тканных, или прессованных материалов. Такое структурирование упрощает размещение и закрепление слоя катализатора в каталитическом реакторе и препятствует уносу микроволокон катализатора с реакционным потоком.To implement the method using a catalyst prepared using a carrier in the form of microfibers with a diameter of from 1 to 20 microns. The carrier can be formed in the form of flexible, permeable to the flow of the reaction mixture, fiberglass structures made in the form of threads, woven, or pressed materials. This structuring simplifies the placement and fixing of the catalyst layer in the catalytic reactor and prevents the entrainment of microfibers of the catalyst with the reaction stream.

Получение легких олефинов из метана по описанному способу обеспечивает высокий выход целевых продуктов (в основном, этилен) при сниженных температурах. Применяемый в способе катализатор отличается повышенной селективностью, активностью, стабильностью и высоким сроком службы без необходимости проведения процедур регенерации и реактивации.Obtaining light olefins from methane according to the described method provides a high yield of target products (mainly ethylene) at reduced temperatures. The catalyst used in the method is characterized by increased selectivity, activity, stability and a high service life without the need for regeneration and reactivation procedures.

Пример 1.Example 1

Метилхлорид в смеси с аргоном (1:1) подают с объемной скоростью 400 ч-1 при температуре 450°С в слой катализатора, имеющего активные центры, которые характеризуются в ИК спектрах адсорбированного аммиака наличием полосы поглощения с волновыми числами в диапазоне ν=1410-1440 см-1, содержащего активный компонент и высококремнеземистый носитель, характеризующийся наличием в спектре ЯМР29 Si линий с химическими сдвигами -100±3 м.д. (линия Q3) и -110±3 м.д. (линия Q4) при соотношении интегральных интенсивностей линий Q3/Q4 от 0.7 до 1.2, в инфракрасном спектре полосами поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1, имеющий удельную поверхность, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0,5-30 м2/г, величину поверхности, измеренную методом щелочного титрирования, SNa=10-250 м2/г при соотношении SNa/SAr=5-30, причем в процессе приготовления катализатор подвергают газофазному сульфатированию смесью SO2 (5-15%) и воздуха при температуре 450-550°С с последующей прокалкой для формирования кислотных каталитически активных центров, характеризующихся глубиной дейтероводородного обмена не ниже 10% при температуре 350-355°С в смеси дейтерия и водорода, содержащей 0.6% водорода, 0.6% дейтерия, 0.05% аргона и 98.75% азота, при объемной скорости подачи указанной дейтероводородной смеси 20000 ч-1 в режиме термопрограммируемой реакции при скорости нагрева 10 K/мин.Methyl chloride in a mixture with argon (1: 1) is supplied with a space velocity of 400 h −1 at a temperature of 450 ° C to a catalyst bed having active centers, which are characterized in the IR spectra of adsorbed ammonia by the presence of an absorption band with wave numbers in the range ν = 1410- 1440 cm -1 containing the active component and high siliceous carrier, characterized by the presence in the NMR spectrum of 29 Si lines with chemical shifts of -100 ± 3 ppm (line Q 3 ) and -110 ± 3 ppm. (line Q 4 ) with a ratio of the integrated intensities of the lines Q 3 / Q 4 from 0.7 to 1.2, in the infrared spectrum absorption bands of hydroxyl groups with a wave number of ν = 3620-3650 cm -1 and a half-width of 65-75 cm -1 having a specific surface measured by the BET method for thermal desorption of argon, S Ar = 0.5-30 m 2 / g, surface area measured by the method of alkaline titration, S Na = 10-250 m 2 / g with the ratio S Na / S Ar = 5- 30, wherein during preparation, the catalyst mixture is subjected to gas phase sulphation SO 2 (5-15%) and air at a temperature of 450-550 ° C followed by direct tracing for the formation of acid catalytically active centers characterized by a depth of deuterium-hydrogen exchange of at least 10% at a temperature of 350-355 ° C in a mixture of deuterium and hydrogen containing 0.6% hydrogen, 0.6% deuterium, 0.05% argon and 98.75% nitrogen, with a volumetric feed rate the specified deuterium-hydrogen mixture of 20,000 h -1 in a thermally programmed reaction mode at a heating rate of 10 K / min.

Достигается конверсия метилхлорида 10% при 95%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 3%, побочные продукты - этан, пропан). В способе, принятом за прототип, в аналогичных условиях наблюдается 1.5%-ная конверсия хлористого метана при 90%-ной селективности по этилену.A conversion of 10% methyl chloride is achieved with a 95% ethylene selectivity (3% propylene selectivity, ethane, propane by-products). In the method adopted for the prototype, under similar conditions, there is a 1.5% conversion of methane chloride at 90% selectivity for ethylene.

Пример 2.Example 2

То же, что и в примере 1, но объемная скорость подачи смеси 300 ч-1. Конверсия метилхлорида возрастает до 17.5% при селективности превращения в этилен 94%.The same as in example 1, but the volumetric feed rate of the mixture 300 h -1 . The conversion of methyl chloride increases to 17.5% with a selectivity of conversion to ethylene of 94%.

Пример 3.Example 3

Метилхлорид в смеси с аргоном (1:1) подают с объемной скоростью 300 ч-1 при температуре 450°С в слой катализатора, имеющего активные центры, которые характеризуются в ИК спектрах адсорбированного аммиака наличием полосы поглощения с волновыми числами в диапазоне ν=1410-1440 см-1, содержащего активный компонент, в который введен цинк и высококремнеземистый носитель, представляющий собой стекловолокна, характеризующиеся наличием в спектре ЯМР29 Si линий с химическими сдвигами -100±3 м.д. (линия Q3) и -110±3 м.д. (линия Q4) при соотношении интегральных интенсивностей линий Q3/Q4 от 0.7 до 1.2, в инфракрасном спектре полосы поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1, имеющий удельную поверхность, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0,5-30 м2/г, величину поверхности, измеренную методом щелочного титрирования, SNa=10-250 м2/г при соотношении SNa/SAr=5-30.Methyl chloride in a mixture with argon (1: 1) is supplied with a bulk velocity of 300 h −1 at a temperature of 450 ° C to a catalyst bed having active centers, which are characterized in the IR spectra of adsorbed ammonia by the presence of an absorption band with wave numbers in the range ν = 1410- 1440 cm -1 , containing the active component, into which zinc and a high-siliceous support are introduced, which are glass fibers, characterized by the presence of 29 Si lines with chemical shifts of -100 ± 3 ppm in the NMR spectrum. (line Q 3 ) and -110 ± 3 ppm. (line Q 4 ) with a ratio of the integrated intensities of the lines Q 3 / Q 4 from 0.7 to 1.2, in the infrared spectrum of the absorption band of hydroxyl groups with a wave number of ν = 3620-3650 cm -1 and a half-width of 65-75 cm -1 having a specific surface measured by the BET method for thermal desorption of argon, S Ar = 0.5-30 m 2 / g, surface area measured by the method of alkaline titration, S Na = 10-250 m 2 / g with the ratio S Na / S Ar = 5- thirty.

Достигается конверсия метилхлорида 20% при 94%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 4%, остальное - этан, пропан).A conversion of methyl chloride of 20% is achieved with a 94% selectivity for ethylene (selectivity for propylene - 4%, the rest is ethane, propane).

Пример 4.Example 4

То же, что и в примере 3, но в активный компонент катализатора введена медь.The same as in example 3, but copper is introduced into the active component of the catalyst.

Конверсия метилхлорида составляет 15% при 96%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 3%, остальное - этан, пропан).The conversion of methyl chloride is 15% with a 96% ethylene selectivity (propylene selectivity 3%, the rest is ethane, propane).

Пример 5.Example 5

То же, что и в примере 3, но в активный компонент катализатора введено серебро.The same as in example 3, but silver was introduced into the active component of the catalyst.

Конверсия метилхлорида возрастает до 22% при 97%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 2%, остальное - этан, пропан).The conversion of methyl chloride increases to 22% with a 97% selectivity for ethylene (selectivity for propylene - 2%, the rest is ethane, propane).

Пример 6.Example 6

То же, что и в примере 1, но в активный компонент катализатора введена медь.The same as in example 1, but copper is introduced into the active component of the catalyst.

Конверсия метилхлорида составляет 17% при 96%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 2%, остальное - этан, пропан).The conversion of methyl chloride is 17% with 96% ethylene selectivity (propylene selectivity - 2%, the rest is ethane, propane).

Пример 7.Example 7

То же, что и в примере 1, но в активный компонент катализатора введен цинк.The same as in example 1, but zinc is introduced into the active component of the catalyst.

Конверсия метилхлорида составляет 24% при 94%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 4%, остальное - этан, пропан).The methyl chloride conversion is 24% at 94% ethylene selectivity (4% propylene selectivity, the rest is ethane, propane).

Пример 8Example 8

То же, что и в примере 1, но в активный компонент катализатора введено серебро.The same as in example 1, but silver was introduced into the active component of the catalyst.

Конверсия метилхлорида составляет 25% при 94%-ной селективности по этилену (селективность по пропилену - 4%, остальное - этан, пропан).The conversion of methyl chloride is 25% at 94% ethylene selectivity (4% propylene selectivity, the rest is ethane, propane).

Claims (3)

1. Способ получения низших олефинов из метилхлорида, включающий пропускание исходной газовой реакционной смеси, содержащей по меньшей мере метилхлорид через по меньшей мере один слой катализатора, имеющего активные центры, которые характеризуются в ИК спектрах адсорбированного аммиака наличием полосы поглощения с волновыми числами в диапазоне ν=1410-1440 см-1, содержащего активный компонент и высококремнеземистый носитель, характеризующийся наличием в спектре ЯМР29 Si линий с химическими сдвигами -100±3 м.д. (линия Q3) и -110±3 м.д. (линия Q4) при соотношении интегральных интенсивностей линий Q3/Q4 от 0,7 до 1,2, в инфракрасном спектре полосами поглощения гидроксильных групп с волновым числом ν=3620-3650 см-1 и полушириной 65-75 см-1, имеющий удельную поверхность, измеренную методом БЭТ по тепловой десорбции аргона, SAr=0,5-30 м2/г, величину поверхности, измеренную методом щелочного титрирования, SNa=10-250 м2/г при соотношении SNa/SAr=5-30, отличающийся тем, что дополнительно на катализаторе формируют активные центры с повышенной кислотностью, характеризующиеся глубиной дейтероводородного обмена не ниже 10% при температуре 350-355°С в смеси дейтерия и водорода, содержащей 0,6% водорода, 0,6% дейтерия, 0,05% Ar и 98,75% азота, при объемной скорости подачи указанной дейтероводородной смеси 20000 ч-1 в режиме термопрограммируемой реакции при скорости нагрева 10 К/мин, или/и дополнительно вводят в состав активного компонента либо медь, либо цинк, либо серебро.1. A method of producing lower olefins from methyl chloride, comprising passing an initial gas reaction mixture containing at least methyl chloride through at least one catalyst layer having active centers, which are characterized in the IR spectra of adsorbed ammonia by the presence of an absorption band with wave numbers in the range ν = 1410-1440 cm -1 containing the active component and a high siliceous carrier, characterized by the presence in the NMR spectrum of 29 Si lines with chemical shifts of -100 ± 3 ppm (line Q 3 ) and -110 ± 3 ppm. (line Q 4 ) with a ratio of the integrated intensities of the lines Q 3 / Q 4 from 0.7 to 1.2, in the infrared spectrum by absorption bands of hydroxyl groups with a wave number of ν = 3620-3650 cm -1 and a half-width of 65-75 cm -1 having a specific surface area measured by the BET method for thermal desorption of argon, S Ar = 0.5-30 m 2 / g, surface area measured by the method of alkaline titration, S Na = 10-250 m 2 / g at a ratio of S Na / S Ar = 5-30, characterized in that it further formed on the catalyst active sites with high acidity, characterized depth deyterovodoro exchange of not less than 10% at a temperature of 350-355 ° C in a mixture of deuterium and hydrogen containing 0.6% hydrogen, 0.6% deuterium, 0.05% Ar and 98.75% nitrogen, with a volumetric feed rate of the specified deuterium hydrogen a mixture of 20,000 h -1 in a thermoprogrammed reaction mode at a heating rate of 10 K / min, or / and additionally, copper or zinc or silver is added to the active component. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что носитель катализатора выполняется в виде микроволокон диаметром от 1 до 20 мкм.2. The method according to claim 1, characterized in that the catalyst carrier is in the form of microfibers with a diameter of from 1 to 20 microns. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что микроволокна структурированы в виде либо нетканого или прессованного материала типа вата или войлок, либо нитей диаметром 0,5-5 мм, либо тканого из нитей материала с плетением типа сатин, полотно, ажур с диаметром ячеек 0,5-5 мм.3. The method according to claim 2, characterized in that the microfibers are structured in the form of either non-woven or extruded material such as cotton wool or felt, or threads with a diameter of 0.5-5 mm, or woven from threads with weaving type satin, canvas, openwork with cell diameter 0.5-5 mm.
RU2007124420/04A 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining light olefins from methylchloride RU2333192C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124420/04A RU2333192C1 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining light olefins from methylchloride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007124420/04A RU2333192C1 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining light olefins from methylchloride

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2333192C1 true RU2333192C1 (en) 2008-09-10

Family

ID=39866901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007124420/04A RU2333192C1 (en) 2007-06-28 2007-06-28 Method of obtaining light olefins from methylchloride

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2333192C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Masih et al. Low-temperature methanol dehydration to dimethyl ether over various small-pore zeolites
Liu et al. Dimethyl ether carbonylation to methyl acetate over HZSM-35
ES2611939T3 (en) Procedure for the regeneration of a catalyst for the dehydration of glycerin
Chen et al. ZnO supported on high-silica HZSM-5 as efficient catalysts for direct dehydrogenation of propane to propylene
AU2013266189B2 (en) Catalysts comprising catalytic nanowires and their use
CN100582064C (en) Flow process for synthesizing C3 to C13 high hydrocarbons by methane through non-synthetic gas method
Li et al. Synthesis of methyl methacrylate by aldol condensation of methyl propionate with formaldehyde over acid–base bifunctional catalysts
Song et al. Enhanced yield of benzene, toulene, and xylene from the co-aromatization of methane and propane over gallium supported on mesoporous ZSM-5 and ZSM-11
Beuque et al. How do the products in methane dehydroaromatization impact the distinct stages of the reaction?
Ishikawa et al. Synthesis of novel orthorhombic Mo and V based complex oxides coordinating alkylammonium cation in its heptagonal channel and their application as a catalyst
CN104056654B (en) A kind of ZSM-5 molecular sieve compositions, preparation method and application thereof
ES2330230T3 (en) PROCESS FOR THE SIMULTANEOUS PRODUCTION OF BENZENE AND ETHYLENE BY CONVERSION OF ACETYLENE.
Yuliati et al. Photoactive sites on pure silica materials for nonoxidative direct methane coupling
Hao et al. Zeolite-assisted core-shell redox catalysts for efficient light olefin production via cyclohexane redox oxidative cracking
CN1213983C (en) Sulfur containing promoter for alkanes oxidative dehydrogenation processes
CN109833904B (en) Acid-base bifunctional catalyst, preparation method thereof and application thereof in ethanol conversion reaction
Jiang et al. Enhancement of catalytic performances for the conversion of chloromethane to light olefins over SAPO-34 by modification with metal chloride
Ammar et al. Zn-Co bimetallic supported ZSM-5 catalyst for phosgene-free synthesis of hexamethylene–1, 6–diisocyanate by thermal decomposition of hexamethylene–1, 6–dicarbamate
JP7023382B2 (en) A catalyst for producing a light olefin, a method for producing the same, and a method for producing a light olefin using the catalyst.
RU2333192C1 (en) Method of obtaining light olefins from methylchloride
Masih et al. Methanol conversion to lower olefins over RHO type zeolite
Sarıoğlan et al. The effect of support morphology on the activity of HZSM-5-supported molybdenum catalysts for the aromatization of methane
Sakha et al. Sustainable product-based approach in the production of olefins using a dual functional ZSM-5 catalyst
JP2007063270A (en) Method for producing lower olefin from methanol or dimethyl ether
RU2330834C1 (en) Method of selective catalytic methane chlorination to methyl chloride

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140629