Интегрированный способ синтеза спиртов, простых эфиров и олефинов из алканов - RU2004125653A

Реферат

1. Способ для превращения метана в метанол, включающий поступление некоторого количества метана; поступление некоторого количества брома; взаимодействие метана с бромом и с получением бромметана, бромистого водорода и побочных продуктов CH₂Br₂, CHBr₃, и CBr₄; взаимодействие побочных продуктов с метаном в присутствии электрофильного катализатора, с получением бромметана; взаимодействие метил бромида и бромистого водорода с катализатором на основе оксида металла с получением метанола и бромида металла; окисление бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

2. Способ по п.1, где стадия взаимодействия побочных продуктов с метаном осуществляется в присутствии избытка метана.

3. Способ по п.1, где электрофильный катализатор выбирают из группы, включающей AlBr₃ и SbF₅.

4. Способ по п.1, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при отношении метана к брому от примерно 1:10 до примерно 100:1 (мол.).

5. Способ по п.1, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при отношении метана к брому от примерно 1:1 до примерно 10:1 (мол.).

6. Способ по п.1, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при отношении метана к брому от примерно 1:1 до примерно 5:1 (мол.).

7. Способ по п.1, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 20°C и примерно 400°C.

8. Способ по п.1, где стадию смешивания метана и брома, с образованием бромистого метила и бромистого водорода, и стадию взаимодействия бромистого метила и бромистого водорода с оксидом металла, осуществляют непрерывно.

9. Способ по п.1, где стадию смешивания метана и брома с образованием бромистого метила и бромистого водорода и стадию взаимодействия бромистого метила и бромистого водорода с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

10. Способ по п.1, где стадию окисления бромида металла с образованием исходного оксид металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла, и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

11. Способ по п.1, где стадию окисления бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла, и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

12. Устройство для превращения метана в метанол и/или простой эфир, включающее первый реактор; средства для направления метана и брома в реактор, для получения бромметана, бромистого водорода и побочных продуктов CH₂Br₂, CHBr₃ и CBr₄; второй реактор; средства для направления, по меньшей мере, побочных продуктов и метана во второй реактор для взаимодействия в присутствии электрофильного катализатора, с целью получения бромметана; реакционный слой, содержащий твердый оксид металла; средства для направления бромметана и бромистого водорода из первого и второго реакторов в контакт с оксидом металла, с образованием метанола и/или простого эфира и бромида металла; средства для окисления бромида металла, с образованием исходного оксида металла и брома; и средства для рециркуляции исходного оксида металла и брома.

13. Способ удаления органических примесей из жидкостей, включающий стадии поступления окислительного газа, выбранного из группы, включающей озон и двуокись хлора; образование из окислительного газа пузырьков субмикронных размеров; поступления потока жидкости, изначально имеющей, по меньшей мере, одно примесное вещество, содержащееся в ней; диспергирования пузырьков субмикронных размеров из окислительного газа в протекающей изначально загрязненной жидкости, с, по существу, немедленным окислением, по существу, всех примесей, содержащихся в жидкости; и извлечения обработанной жидкости.

14. Способ по п.13, где из окислительного газа формируются пузырьки субмикронных размеров, и он диспергируется в протекающую изначально загрязненную жидкость непосредственно при их получении.

15. Способ по п.13, где окислительный газ направляют через спеченный материал на наружную поверхность; и протекающую изначально загрязненную жидкость направляют вдоль внешней поверхности, отщепляя пузырьки субмикронных размеров из окислительного газа от внешней поверхности.

16. Способ по п. 15 включающий дополнительную стадию перемещения внешней поверхности по отношению к протекающей жидкости.

17. Способ синтеза простого диэтилового эфира, этанола и этилацетата из этана, включающий поступление некоторого количества этана; поступление некоторого количества брома; смешивание этана с бромом с образованием бромэтана и бромистого водорода; направление бромэтана для взаимодействия с оксидом металла с образованием простого диэтилового эфира, этанола, этилацетата и бромида металла; превращение бромида металла, с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

18. Способ по п.17, где стадию смешивания этана и брома осуществляют при отношении этана к брому от примерно 1:10 до 100:1 (мол.).

19. Способ по п.17, где стадию смешивания алкана и брома осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 50°C и примерно 600°C.

20. Способ по п.17, где стадию смешивания алкана и брома осуществляют при давлении, находящемся в пределах между 0,1 - 200 атм.

21. Способ по п.17, где стадию взаимодействия этана с бромом с образованием бромэтана и стадию взаимодействия бромэтана с оксидом металла осуществляют непрерывно.

22. Способ по п.17, где стадию взаимодействия этана с бромом с образованием бромэтана и стадию взаимодействия бромэтана с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

23. Способ по п.17, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

24. Способ по п.17, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

25. Устройство для превращения этана в простой диэтиловый эфир, этанол и этилацетат, включающее реактор; средства для направления этана и брома в реактор для получения бромэтана и бромистого водорода; первый слой оксида металла, содержащий твердый оксид металла в оболочке; средства для направления бромэтана и бромистого водорода в первый слой оксида металла, так что бромистый водород превращается в воду и бромид металла; средства для отделения воды от бромэтана; второй слой оксида металла, содержащий твердый оксид металла в оболочке; средства для направления бромэтана во второй слой оксида металла с образованием простого диэтилового эфира, этанола, этилацетата и бромида металла; средства для превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; и средства для рециркуляции исходного оксида металла и брома.

26. Способ превращения этана в простой диэтиловый эфир, включающий поступление некоторого количества этана; поступление некоторого количества брома; взаимодействие этана с бромом с образованием бромэтана и бромистого водорода; направление бромэтана для взаимодействия с оксидом металла с образованием простого диэтилового эфира и бромида металла; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

27. Способ по п.26, где стадию смешивания этана и брома осуществляют при отношении этана к брому от примерно 1:10 до примерно 100:1 (мол.).

28. Способ по п.26, где стадию смешивания этана и брома осуществляют при температуре, находящейся в пределах между примерно 50°C и примерно 600°C.

29. Способ по п.26, где стадию смешивания этана и брома осуществляют при давлении, находящемся в пределах между 0,1 и 200 атм.

30. Способ по п.26, где стадию смешивания этана и брома с образованием бромэтана и бромистого водорода и стадию взаимодействия бромэтана с оксидом металла осуществляют непрерывно.

31. Способ по п.26, где стадию смешивания этана и брома с образованием бромэтана и бромистого водорода и стадию взаимодействия бромэтана с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

32. Способ по п.26, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного катализатора на основе оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

33. Способ по п.26, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного катализатора на основе оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

34. Способ по п.26, где на стадии взаимодействия бромэтана с оксидом металла также получают этанол.

35. Способ превращения метана в метанол, включающий поступление некоторого количества метана; поступление некоторого количества брома; взаимодействие метана с бромом с образованием бромметана, бромистого водорода и побочных продуктов CH₂Br₂, CHBr₃ и CBr₄; взаимодействие побочных продуктов с метаном в присутствии электрофильного катализатора с образованием бромметана; взаимодействие бромметана, полученного путем взаимодействия метана с бромом, и бромметана, полученного путем взаимодействия побочных продуктов с метаном, с оксидом металла с образованием метанола и бромида металла; окисление бромида металла от реакции бромметана и оксида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; рециркуляцию брома; отдельное взаимодействие бромистого водорода с оксидом металла с образованием воды и бромида металла; окисление бромида металла из реакции бромистого водорода с оксидом металла с образованием исходного оксида металла; и рециркуляцию оксида металла.

36. Способ по п.35, где стадию взаимодействия побочных продуктов с метаном осуществляют в присутствии избытка метана.

37. Способ по п.35, где электрофильный катализатор выбирают из группы, состоящей из AlBr₃ и SbF₃.

38. Способ по п.35, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при отношении метана к брому от примерно 1:10 до примерно 100:1 (мол.).

39. Способ по п.35, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при отношении метана к брому от примерно 1:10 до примерно 10:1 (мол.).

40. Способ по п.35, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при отношении метана к брому от примерно 1:5 до примерно 5:1 (мол.).

41. Способ по п.35, где стадию смешивания метана и брома осуществляют при температуре, находящейся в пределах между примерно 20°C и примерно 600°C.

42. Способ по п.35, где стадию смешивания метана и брома с образованием метил бромида и бромистого водорода, и стадию взаимодействия метил бромида и бромистого водорода с оксидом металла осуществляют непрерывно.

43. Способ по п.35, где стадию смешивания метана и брома, с образованием метил бромида и бромистого водорода, и стадию взаимодействия метил бромида и бромистого водорода с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

44. Способ по п.35, где стадию окисления бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

45. Способ по п.35, где стадию окисления бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

46. Способ синтеза оксидов олефинов, включающий поступление некоторого количества реагента, выбранного из группы, включающей бромгидрины и дибромалканы; взаимодействие выбранного реагента с оксидом металла и с образованием оксида олефина и бромида металла; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

47. Способ по п.46, где стадию взаимодействия осуществляют при давлении, находящемся в пределах примерно между 1 и 300 атм.

48. Способ по п.46, где стадию взаимодействия осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 50°C и примерно 600°C.

49. Способ по п.46, где стадию взаимодействия осуществляют непрерывно.

50. Способ по п.46, где стадию взаимодействия осуществляют в виде загрузочной реакции.

51. Способ по п.46, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

52. Способ по п.46, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

53. Способ превращения олефина в соответствующий ему олефин оксид, включающий поступление некоторого количества олефина; поступление некоторого количества брома; поступление некоторого количества воды; взаимодействие олефина с бромом/H₂O с образованием соответствующего бромгидрина олефина; взаимодействие бромгидрина олефина с оксидом металла и с образованием соответствующего олефин оксида; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

54. Способ по п.53, где стадию взаимодействия бромгидрина олефина с оксидом металла осуществляют при давлении, находящемся в пределах примерно между 1 и 300 атм.

55. Способ по п.53, где стадию взаимодействия бромгидрина олефина с оксидом металла осуществляется при температуре, находящейся в пределах примерно между 50 и 600°C.

56. Способ по п.53, где оксид металла включает в себя оксид, по меньшей мере, одного из следующих металлов: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, В, Tl, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Sc, Y, Mg, Ca, Sr, Ba, Na_, Li, K, La, Ce, Pr, Nd, Sm, En, Gd, Tb, Er, Yb, Lu и Cs.

57. Способ по п.53, где стадию взаимодействия бромгидрина олефина с оксидом металла осуществляют непрерывно.

58. Способ по п.53, где стадию взаимодействия бромгидрина олефина с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

59. Способ по п.53, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

60. Способ по п.53, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадия рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

61. Способ превращения олефина в соответствующий ему олефин оксид, включающий поступление некоторого количества олефина; поступление некоторого количества брома; взаимодействие олефина с бромом и с образованием соответствующего дибромалкана; взаимодействие дибромалкана с оксидом металла с образованием соответствующего оксида олефина; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

62. Способ по п.61, где стадию взаимодействия дибромалкана с оксидом металла осуществляют при давлении, находящемся в пределах примерно между 1 и 300 атм.

63. Способ по п.61, где стадию взаимодействия дибромалкана с оксидом металла осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 50°C и 600°C.

64. Способ по п.61, где стадию взаимодействия дибромалкана с оксидом металла осуществляют непрерывно.

65. Способ по п.61, где стадию взаимодействия дибромалкана с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

66. Способ по п.61, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

67. Способ по п.61, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочной реакции.

68. Способ по п.61, где оксид металла включает оксид, по меньшей мере, одного из следующих металлов: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, В, Tl, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Sc, Y, Mg, Ca, Sr, Ba, Na, Li, K, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Yb, Lu и Cs.

69. Способ синтеза оксидов олефинов из алканов включающий поступление некоторого количества алкана, выбранного из группы, включающей этан, пропан, бутан, изобутан, пентаны, циклогексан и гексаны; поступление некоторого количества брома; взаимодействие выбранного алкана и брома с образованием соответствующего дибромалкана; взаимодействие дибромалкана с оксидом металла с образованием олефиноксида и бромида металла; извлечение полученного таким образом оксида олефина; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию оксида металла; и рециркуляцию брома.

70. Способ по п.69, где стадию взаимодействия дибромида алкана с оксидом металла осуществляют при давлении, находящемся в пределах примерно между 1 и 300 атм.

71. Способ по п.59, где стадию взаимодействия дибромида алкана с оксидом металла осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 50°C и 600°C.

72. Способ по п.69, где стадии образования дибромида алкана и взаимодействия дибромида алкана с оксидом металла осуществляют непрерывно.

73. Способ по п.69, где стадию образования дибромида алкана и стадию взаимодействия дибромида алкана с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

74. Способ по п.69, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

75. Способ по п. 69, где стадию окисления бромида металла, с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочных реакций.

76. Способ по п. 69, где оксид металла содержит оксид, по меньшей мере, одного из следующих металлов: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, В, Tl, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Sc, Y, Mg, Ca, Sr, Ba, Na, Li, K, La, Ce, Pr, Nd, Sin, Eu, Gd, Tb, Er, Yb, Lu и Cs.

77. Способ по п.69, отличающийся тем, что дополнительно получают 1,2 дибромпропан над катализатором бромирования.

78. Способ по п.77, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют с использованием нагрева.

79. Способ по п.77, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют с использованием электромагнитного излучения.

80. Способ по п.77, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют с использованием сочетания катализатора бромирования, нагрева и электромагнитного излучения.

81. Способ синтеза оксидов олефинов из олефинов, включающий поступление некоторого количества олефина, выбранного из группы, включающей этилен, пропилен бутилен, пентены, циклогексен и гексаны; поступление некоторого количества брома; поступление некоторого количества воды; взаимодействие выбранного олефина и брома/H₂O с образованием соответствующего бромгидрина олефина; взаимодействие бромгидрина олефина с оксидом металла с образованием оксида олефина и бромида металла; извлечение полученного таким образом оксида олефина; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию катализатора на основе оксида металла; и рециркуляцию брома.

82. Способ по п.81, где стадию взаимодействия бромгидрина с оксидом металла осуществляют при давлении, находящемся в пределах примерно между 1 и 300 атм.

83. Способ по п.81, где стадию взаимодействия бромгидрина с оксидом металла осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 50°C и 600°C.

84. Способ по п.81, где стадии образования бромгидрина и взаимодействия бромгидрина с оксидом металла осуществляют непрерывно.

85. Способ по п.81, где стадию образования бромгидрина и стадию взаимодействия бромгидрина с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

86. Способ по п.81, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

87. Способ по п.81, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочных реакций.

88. Способ по п.81, где оксид металла содержит оксид, по меньшей мере, одного из следующих металлов: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Ta, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, В, Tl, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Sc, Y, Mg, Ca, Sr, Ba, Na, Li, K, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Yb, Lu и Cs.

89. Способ синтеза оксида пропилена из пропана, включающий поступление некоторого количества пропана; поступление некоторого количества брома; взаимодействие пропана и брома с образованием 1, 2-дибромпропана; взаимодействие 1,2-дибромпропана с оксидом металла с образованием оксида пропилена и бромида металла; извлечение полученного таким образом оксида пропилена; превращение бромида металла с образованием исходного оксида металла и брома; рециркуляцию катализатора на основе оксида металла; и рециркуляцию брома.

90. Способ по п.89, где стадию взаимодействия 1, 2-дибромпропана с оксидом металла осуществляют при давлении, находящемся в пределах примерно между 1 и 300 атм.

91. Способ по п.89, где стадию взаимодействия 1,2-дибромпропана с оксидом металла осуществляют при температуре, находящейся в пределах примерно между 50°C и 600°C.

92. Способ по п.89, где стадию образования 1,2-дибромпропана и стадию взаимодействия 1,2-дибромпропана с оксидом металла осуществляют непрерывно.

93. Способ по п.89, где стадию образования 1,2-дибромпропана и стадию взаимодействия 1,2-дибромпропана с оксидом металла осуществляют в виде загрузочной реакции.

94. Способ по п.89, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного катализатора на основе оксида металла и брома, стадию рециркуляции катализатора оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют непрерывно.

95. Способ по п.89, где стадию превращения бромида металла с образованием исходного катализатора на основе оксида металла и брома, стадию рециркуляции оксида металла и стадию рециркуляции брома осуществляют в виде загрузочных реакций.

96. Способ по п.89, где оксид (оксиды) металла представляет собой оксид или смеси оксидов следующих металлов: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, В, Tl, Ge, Sn, Pb, P, Sb, Bi, Sc, Y, Mg, Ca, Sr, Ba, Na, Li, K, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Er, Yb, Lu и Cs.

97. Способ по п.89, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют над катализатором бромирования.

98. Способ по п.89, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют с использованием нагрева.

99. Способ по п.89, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют с использованием электромагнитного излучения.

100. Способ по п. 89, где стадию образования 1,2 дибромпропана осуществляют с использованием сочетания катализатора бромирования, нагрева и электромагнитного излучения.