JPS6377826A - メタンから炭素数2以上の炭化水素の合成法 - Google Patents
メタンから炭素数2以上の炭化水素の合成法Info
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-
- 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
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- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
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Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はメタンの酸化的カップリング反応によって炭素
数2以上の炭化水素を合成する方法に関する。
数2以上の炭化水素を合成する方法に関する。
メタンは天然ガスの主成分として地球上に豊富に存在し
ており、現在のところ主に燃料として使用されている。
ており、現在のところ主に燃料として使用されている。
メタンはまた所謂C1化学原料の1つとして合成ガスを
経由してアルコール製造等に用いられているが、化学原
料としての用途は石油に比べて少ない。しかし石油を補
完する炭素資源としての化学原料用途の拡大は今後に期
待される。
経由してアルコール製造等に用いられているが、化学原
料としての用途は石油に比べて少ない。しかし石油を補
完する炭素資源としての化学原料用途の拡大は今後に期
待される。
メタンの化学原料としての用途の中、メタンを原料とす
る炭素数2以上の炭化水素の合成法は合成ガスを経由す
るフィッシャー・トロプシュ法のほかに、メタンを酸化
的に脱水素してカップリングさせる方法が、U S P
4 、↓4 3 + b 4 7で代表される一連の
特許やケラ−( J, Catal 73。
る炭素数2以上の炭化水素の合成法は合成ガスを経由す
るフィッシャー・トロプシュ法のほかに、メタンを酸化
的に脱水素してカップリングさせる方法が、U S P
4 、↓4 3 + b 4 7で代表される一連の
特許やケラ−( J, Catal 73。
9、]、982)、ヒンセ7 (Proc、 8 th
Int’!、Congr。
Int’!、Congr。
Catal、1984 )等によυ報告されている。
上記米国特許やケラ−は金属酸化物をS i O。
等に担持させて500〜1000℃でメタンと接触させ
て一定時間反応させ、その後メタンの流入をやめて分子
状酸素により再び金属酸化物に再生させた後、メタンを
流入する周期的反応方式を採用しており、メタンと酸素
を共存させると目的生成物はほとんど得られないと報告
している。まだヒンセンはPbOを触媒として種々の担
体に担持させて酸素共存下で実験しているが、いずれも
好ましい結果は得られていない。
て一定時間反応させ、その後メタンの流入をやめて分子
状酸素により再び金属酸化物に再生させた後、メタンを
流入する周期的反応方式を採用しており、メタンと酸素
を共存させると目的生成物はほとんど得られないと報告
している。まだヒンセンはPbOを触媒として種々の担
体に担持させて酸素共存下で実験しているが、いずれも
好ましい結果は得られていない。
それはこのメタンの酸化的カップリング反応が、メタン
を触媒の金属酸化物と接触して反応させることによって
メタンを酸化的に脱水素してカンプリングさせ炭素数2
以上の炭化水素、すなわちエタン、エチレン等を生成さ
せる際、通常の酸化反応の生成物として一酸化炭素およ
び二酸化炭素(以下酸化炭素と総称することがある)や
コークスが副生ずるからであって、いかにこの反応にお
いて酸化炭素の生成を抑制し、炭化水素を選択率良く生
成させるかが問題となる。
を触媒の金属酸化物と接触して反応させることによって
メタンを酸化的に脱水素してカンプリングさせ炭素数2
以上の炭化水素、すなわちエタン、エチレン等を生成さ
せる際、通常の酸化反応の生成物として一酸化炭素およ
び二酸化炭素(以下酸化炭素と総称することがある)や
コークスが副生ずるからであって、いかにこの反応にお
いて酸化炭素の生成を抑制し、炭化水素を選択率良く生
成させるかが問題となる。
そこで本発明者らは酸化炭素の生成を極力抑制し、炭化
水素の生成を選択率良く行わせるメタンの酸化的カップ
リング反応について研究した結果、触媒として塩基性担
体、特にMgOあるいはβ”−At203に担持させた
PbOを用いることによって一応の目的を達成すること
が出来、特に高活性、高選択性を有する触媒について、
担体を含めて研究を重ねだ結果、アルカリ土類金属酸化
物担体に担持したアルカリ土類金属塩化物を触媒として
反応させることによp pbo触媒よりもさらに高選択
率で炭素数2以上の炭化水素を得ることに成功し本発明
を完成した。
水素の生成を選択率良く行わせるメタンの酸化的カップ
リング反応について研究した結果、触媒として塩基性担
体、特にMgOあるいはβ”−At203に担持させた
PbOを用いることによって一応の目的を達成すること
が出来、特に高活性、高選択性を有する触媒について、
担体を含めて研究を重ねだ結果、アルカリ土類金属酸化
物担体に担持したアルカリ土類金属塩化物を触媒として
反応させることによp pbo触媒よりもさらに高選択
率で炭素数2以上の炭化水素を得ることに成功し本発明
を完成した。
本発明に使用するメタンは濃度が高い程有利であるが、
希釈されていても差支えない。分子状酸素は必ずしも0
2100係である必要はなく、空気のように分子状酸素
を含むガスでよい。ただし反応ガス中のメタン10□の
モル比が常に5以上、好ましくは10以上であることが
必要である。モル比が5未溝では分子状酸素が多くなり
、好ましくない酸化炭素の生成が多くなる。
希釈されていても差支えない。分子状酸素は必ずしも0
2100係である必要はなく、空気のように分子状酸素
を含むガスでよい。ただし反応ガス中のメタン10□の
モル比が常に5以上、好ましくは10以上であることが
必要である。モル比が5未溝では分子状酸素が多くなり
、好ましくない酸化炭素の生成が多くなる。
従って1回通過で高いメタン転化率を得ようとすれば酸
素の分割送入などの手法が必要となる。
素の分割送入などの手法が必要となる。
また反応温度は650〜1000℃、好ましくは700
〜900℃である。反応温度が650℃未満ではメタン
の転化速度が小さく、1000℃を超えると活性成分で
あるアルカリ土類金属塩化物が揮散して安定な触媒活性
が得られない。
〜900℃である。反応温度が650℃未満ではメタン
の転化速度が小さく、1000℃を超えると活性成分で
あるアルカリ土類金属塩化物が揮散して安定な触媒活性
が得られない。
本発明に使用される触媒としてはアルカリ土類金属塩化
物であシ、具体的にはMgCl2、Ca C12、Ba
Cl2、S r C72等の少くとも子種であシ、特に
MgC42および/またはCa C12がより好ましい
。
物であシ、具体的にはMgCl2、Ca C12、Ba
Cl2、S r C72等の少くとも子種であシ、特に
MgC42および/またはCa C12がより好ましい
。
またこれらアルカリ土類金属塩化物触媒を担持する担体
としてはアルカリ土類金属酸化物が挙げられ、具体的に
はλigO,Cab、 BaO1SrO等の少なくとも
1種であシ、特にNIgOおよび/またはCaOがより
好ましい。担体への触媒の担持率には特に制限はないが
、数係程度の低さでも好ましい結果が得られる。
としてはアルカリ土類金属酸化物が挙げられ、具体的に
はλigO,Cab、 BaO1SrO等の少なくとも
1種であシ、特にNIgOおよび/またはCaOがより
好ましい。担体への触媒の担持率には特に制限はないが
、数係程度の低さでも好ましい結果が得られる。
マグネシア、ストロンチアは800℃で2時間焼成し、
カルシアは水酸化カルシウムを用い実験直前に焼成した
。
カルシアは水酸化カルシウムを用い実験直前に焼成した
。
アルカリ土類金属塩化物触媒は水溶液を担体に含浸させ
担持率は5係となるように調製した。
担持率は5係となるように調製した。
反応はガス組成CH,: O□: N2=13 : 1
.−1 :85.6を標準とし、混合ガスを固定床常圧
流通式装置に送入した。
.−1 :85.6を標準とし、混合ガスを固定床常圧
流通式装置に送入した。
実施例1
反応温度750℃、担体をへ1gO,CaOおよびSr
Oとし、その他は上記の条件で反応を行った。
Oとし、その他は上記の条件で反応を行った。
結果を第1表に示す。分析はガスクロマトグラフ法によ
った。
った。
(以 下 余 白 )
中でもMgCz、/ CaO、CaC42/C’aOが
良く、特にMgC62/CaOにおけるエチレン選択率
が02選択率の半分近くである。
良く、特にMgC62/CaOにおけるエチレン選択率
が02選択率の半分近くである。
実施例2
反応温度を800℃にした以外実施例1と同様に操作し
た結果、第2表を得た。
た結果、第2表を得た。
(以 下 余 白 )
いずれの触媒も高温側がC2生成速度が速く、C2−選
択率も上昇しているが、CaCl2/CaOのみC1−
選択率が低下した。
択率も上昇しているが、CaCl2/CaOのみC1−
選択率が低下した。
比較例1
本発明以外の触媒を用いて実施例1と同様に実験した。
結果を第3表に示す。
(以 下 余 白 )
この結果から、最もよいPbOでも本発明のアルカリ土
類金属塩化物に及ばない。また同じアルカリ土類金属ハ
ロゲン化物でちっても塩化物に及ばなく、塩化物であっ
てもアルカリ金属はアルカリ土類金属に劣る。
類金属塩化物に及ばない。また同じアルカリ土類金属ハ
ロゲン化物でちっても塩化物に及ばなく、塩化物であっ
てもアルカリ金属はアルカリ土類金属に劣る。
本発明のアルカリ土類金属酸化物担体にアルカリ土類金
属塩化物を担持させた触媒を用いてメタンの酸化的カッ
プリング反応により炭素数2以上の炭化水素を合成する
方法は酸化炭素の生成を極力抑え、高活性かつ高02−
選択率で02炭化水素を得ることができた。
属塩化物を担持させた触媒を用いてメタンの酸化的カッ
プリング反応により炭素数2以上の炭化水素を合成する
方法は酸化炭素の生成を極力抑え、高活性かつ高02−
選択率で02炭化水素を得ることができた。
Claims (4)
- (1)メタンの分子状酸素による酸化的カップリング反
応によって、炭素数2以上の炭化水素を合成する方法に
おいて、触媒としてアルカリ土類金属酸化物の少なくと
も1種の担体に担持したアルカリ土類金属塩化物の少な
くとも1種を用いることを特徴とするメタンから炭素数
2以上の炭化水素の合成法。 - (2)触媒を担持するアルカリ土類金属酸化物担体がM
gOおよび/またはCaOを主成分とする組成物である
特許請求の範囲第(1)項記載の合成法。 - (3)メタン/分子状酸素のモル比が5以上、好ましく
は10以上である特許請求の範囲第(1)項記載の合成
法。 - (4)反応温度が650〜1000℃、好ましくは70
0〜900℃である特許請求の範囲第(1)項記載の合
成法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61221904A JPS6377826A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | メタンから炭素数2以上の炭化水素の合成法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61221904A JPS6377826A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | メタンから炭素数2以上の炭化水素の合成法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6377826A true JPS6377826A (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=16773979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61221904A Pending JPS6377826A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | メタンから炭素数2以上の炭化水素の合成法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6377826A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61225141A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-10-06 | アクゾ・エヌ・ヴエ− | エタン及びエチレンの製造方法 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61221904A patent/JPS6377826A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61225141A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-10-06 | アクゾ・エヌ・ヴエ− | エタン及びエチレンの製造方法 |
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