Катализатор, основанный на перовските, способ егоизготовления и применения для целей конверсии метана в этилен - RU2005136081A

Реферат

1. Способ изготовления катализатора на основе перовскита, отличающийся тем, что предусматривает следующие этапы: формируют водную суспензию, содержащую соль щелочноземельного металла, порошкообразную соль переходного металла и порошкообразный оксид переходного металла, причем водную суспензию формируют посредством дисперсии в воде порошкообразной соли щелочноземельного металла, выбранной из группы, включающей соли бария, кальция и стронция, добавляют в воду порошкообразную соль переходного металла, далее добавляют порошкообразный оксид переходного металла, являющийся оксидом титана, в воду, затем добавляют к суспензии полимерное связующее вещество вплоть до образования пасты, высушивают пасту до образования порошка, нагревают порошок при повышающейся температуре по заранее определенному температурному профилю и прокаливают нагретый порошок, получая катализатор на основе перовскита, причем суспензия включает смесь, содержащую Ва(0,5х-0, 95х)+TiO₂+SnCl₂(0,05х), где х выражен в молях.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что суспензию формируют из смеси по формуле Ва(0,95х)+TiO₂+SnCl₂(0,05x), где х выражен в молях.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что полимерное связующее вещество выбирают из группы, включающей винилацетатдибутилакрилат и метилгидроксилэтилцеллюлозу.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что порошок нагревают, повышая температуру порошка по температурному профилю, предусматривающему серию последовательных стадий увеличения температуры до температуры прокаливания и поддержания такой температуры, причем температуру повышают до температуры прокаливания с увеличивающейся скоростью в диапазоне примерно от 200 до примерно 400°С в час.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в соответствии с температурным профилем температуру повышают от температуры окружающей среды примерно до 200°С в течении примерно 1/4 ч и выдерживают суспензию в течение периода времени, требующегося для такого выдерживания, повышают температуру примерно до 400°С в течение примерно еще 1/4 ч и выдерживают суспензию в течение периода времени, требующегося для такого выдерживания, повышают температуру примерно до 600°С в течение примерно еще 1/4 ч и выдерживают суспензию в течение периода времени, требующегося для такого выдерживания, повышают температуру до температуры прокаливания в течение еще 1/4 ч и выдерживают суспензию в течение периода времени примерно от 8 ч до примерно 24 ч.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что каждый период выдержки задают в диапазоне примерно от в диапазоне от 1/4 ч до примерно 1 ч.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что температуру прокаливания задают в диапазоне примерно от 700°С до примерно 1000°С.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что он включает следующие дополнительные этапы: повышают температуру от температуры окружающей среды примерно до 100°С примерно в течение 1/4 ч и выдерживают суспензию при такой температуре в течение примерно еще 1/4 часа, повышают температуру примерно до 200° С в течение примерно еще 1/4 ч и выдерживают суспензию при такой температуре в течение примерно еще 1/4 ч, повышают температуру до температуры прокаливания примерно в течение еще 1/4 часа и выдерживают суспензию при такой температуре примерно в течение 8 часов.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что температуру прокаливания задают в диапазоне примерно от 800°С до примерно 1000°С.

10. Способ окислительной дегидроконденсации метана для образования более тяжелых углеводородов, отличающийся тем, что он включает следующие этапы: получают катализатор на основе перовскита посредством того, что формируют водную суспензию, содержащую соль щелочноземельного металла, порошкообразную соль переходного металла и порошкообразный оксид переходного металла, добавляют к суспензии полимерное связующее вещество вплоть до образования пасты, высушивают пасту до образования порошка, нагревают порошок при повышающейся температуре по заранее определенному температурному профилю, соразмерному с полимерным связующим веществом; прокаливают нагретый порошок и получают катализатор на основе перовскита, содержащий смесь, включающую Ва(0,5x-0,95x)+TiO₂+SnCl₂(0,05x), где х выражен в молях; затем в присутствии полученного катализатора на основе перовскита обеспечивают реакцию потока питающего газа, содержащего метан и кислород, в реакторе окислительной дегидроконденсации, при условиях окислительной дегидроконденсации.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что в поток питающего газа вводят галоген или двуокись углерода, причем галоген добавляют в фиксированные временные интервалы во время окислительной дегидроконденсации.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что галоген является хлоридом.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что хлорид, вводимый в поток газа, выбирают из группы, включающей хлорид метана, хлорид этана, газообразный хлор, хлороформ, хлорид двухвалентного олова (SnCl₂), соляную кислоту (HCl) или тетрахлорид углерода (CCl₄).

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что хлорид в потоке газа является тетрахлоридом углерода (CCl₄).

15. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно предусматривает стадию реакции высших углеводородов с одним или несколькими соединениями, выбранными из группы, включающей высшие углеводороды, этилен, пропилен, бутилен, бензол, стирол, хлор, кислород и олефины.

16. Композиция, полученная способом, предусматривающим следующие этапы: формируют водную суспензию, содержащую соль щелочноземельного металла, порошкообразную соль переходного металла и порошкообразный оксид переходного металла, добавляют к суспензии полимерное связующее вещество вплоть до образования пасты; высушивают пасту до образования порошка, нагревают порошок при повышающейся температуре по заранее определенному температурному профилю, соразмерному с полимерным связующим веществом, прокаливают нагретый порошок и получают композицию, сортируют частицы композиции по размерам, пригодным для каталитического реактора, при этом порошок нагревают повышением температуры по температурному профилю, предусматривающему серию последовательных стадий увеличения температуры до температуры прокаливания и поддержания такой температуры, причем температуру повышают до температуры прокаливания с увеличивающейся скоростью в диапазоне примерно от 200°С до примерно 400°С в час, при этом соль щелочноземельного металла выбирают из группы, включающей соли бария, а оксид металла является оксидом титана, и где суспензия содержит смесь, включающую Ва (0,5х-0,95х) +TiO₂ +SnCl₂(0,05х), где х выражен в молях.

17. Композиция по п.16, отличающаяся тем, что суспензию формируют из смеси по формуле Ва(0,5х-0,95х)+TiO₂+R(0,05х-0,5х), где х выражен в молях.

18. Композиция по п.17, отличающаяся тем, что полимерное связующее вещество выбирают из группы, включающей винилацетатдибутилакрилат и метилгидроксилэтилцеллюлозу, и где температурный профиль предусматривает следующие стадии: повышают температуру от температуры окружающей среды до 200°С примерно в течение 1/4 часа и выдерживают суспензию в течение периода времени, необходимого для такой выдержки, повышают температуру примерно до 400°С в течение примерно еще одной 1/4 ч и выдерживают суспензию в течение периода времени, необходимого для такой выдержки, повышают температуру примерно до 600°С в течение примерно еще одной 1/4 ч и выдерживают суспензию в течение периода времени, необходимого для такой выдержки, повышают температуру примерно до температуры прокаливания в течение примерно 1/4 ч и выдерживают композицию при такой температуре в течение примерно от 8 до примерно 24 ч.

19. Композиция по п.18, отличающаяся тем, что каждый период выдержки составляет примерно 1/4 ч, а температуру прокаливания задают в диапазоне примерно от 700°С и примерно до 1000°С.