[其他]改質低分子量鏈烷

無效

• 申請號: 85108003
• 申請日: 1985-10-02
• 公開（公告）號: CN85108003A
• 公開（公告）日: 1986-09-17
• 發明（設計）人: 詹姆斯·F·布拉斯迪爾;約瑟夫·P·巴特克;羅伯特·卡爾·格拉西里
• 申請（專利權）人: 標準石油公司
• 主分類號: C07C9/06
• 分類號: C07C9/06;C07C11/04;B01J23/14;B01J23/16;B01J23/32
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金,羅宏

本發明是有關改質低分子量鏈烷，使形成較高級烴類。更具體說來，本發明是針對在新式催化劑存在時，用低分子量鏈烷氣相反應合成較高分子量烴類的方法，特別是用甲烷反應合成乙烷和乙烯。隨后這些較高級烴類可以再反應制成優良的液烴產品。

甲烷，一種豐富的低分子量鏈烷，主要來源是天然氣。它一般可在與原油一起蘊藏的疏松貯層找到。開采出來的大部份天然氣用于加熱。另外，也發現煤層中有大量天然氣、精煉原油的付產物，有機物細菌分解也得到天然氣，這樣得到的天然氣通常在當地作為燃料使用。

供商業上使用以前，天然氣必須加工除去水蒸汽，可冷凝烴類、無用的或有毒成分，一般將天然氣低溫冷卻、然后以冷烴油洗滌使之吸收可冷凝烴、即可將其除去。可冷凝烴包括乙烷及更重的烴類。可在井口或中心加工站對天然氣進行這樣的處理。加工后的天然氣主要含甲烷、并有少量乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、二氧化碳及氮。一般來說加工后天然氣含有50-95%（體積）以上的甲烷。

天然氣主要用作住宅、商業、工業服務設施中的熱源。在化學工業中、甲烷也作商業之用，除了主要用作燃料以外，最大量使用甲烷是在生產氨和甲醇中。氨是肥料的基本成份，也是生產石油化學產品例如丙烯腈，尼龍-6的基本原料。甲醇是生產甲醛，醋酸和聚酯等產品的母體原料，用電弧法或部份氧化法生產乙炔時，也用甲烷作原料。甲烷在商業中的其它應用是生產如氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳這類鹵代產品，甲烷也能與氨反應產生氰化氫。

大部份經加工的天然氣主要通過遍布的管道分配網輸送。因為接近用戶地方氣體貯量下降、獲得新的供氣則需更多的附加運輸手段。這樣遠距離氣源便不能通過管道運輸，比如，若氣源處于的地區要用管道網輸出去很不經濟或者需跨越水域，則不宜用管道網。有關問題業已在幾方面作過建議。此問題的一個解決方法是在天然氣產地建生產設施制造一種特殊產品、排除了甲烷的其它應用而受到限制。另外一個辦法是將甲烷液化，將液體甲烷用特殊設計的油船運輸。采用這樣的低溫處理、并配合適當的程序，天然氣可縮小到氣態體積的1/600，可安全地貯存和運輸，但將天然氣液化到大約-162℃溫度、運輸，再汽化，這種過程很復雜且需能量高度集中。

再有一個辦法是將甲烷轉化為可很容易處理和運輸的較高級的烴類產品，最好是液態烴類產品。將甲烷轉化為較高級烴類，尤其是乙烷和乙烯，能保留這種物質用于作化學加工的母體材料的各種用途。還可利用已知的脫氫和聚合反應方法進一步將乙烷和乙烯轉變為液烴。例如由Chen在美國專利4120910號中以及Chen等在美國專利4100218號中所提出的方法，兩篇專利在此結合參考。用這些方法，易于運輸的商品直接從井口制造出來。然而采用這種方法的困難之處在于不能獲得甲烷轉換為較高級烴的足夠轉換率。

眾所周知，甲烷轉換為較高級的烴類是在超過1000℃的高溫下進行的。而這種方法需高度能量集中，即使使用催化劑，產率也不高。已知催化劑，比如氯，在操作條件下具有極強的腐蝕性。幾個科研工作者研究過甲烷于大氣壓下，從約500℃-1000℃溫度下催化氧化偶合問題。G.E.Keller和M.M.Bhasin報道過，用載于α-氧化鋁上的多種金屬氧化物作催化劑通過甲烷的氧化偶合合成乙烯的方法。這篇文章揭示使用單組分氧化催化劑，甲烷轉換成較高級烴的比率不超過4%（Journal????of????Catalysis????73，9-19（1982），此法中Keller和Bhasin使被氧化的甲烷循環使用，改變甲烷、氮和空氣（氧）之間的進料組成獲得較高的選擇性。

西德專利DE32370792中，Baerns和Hinsin也報道了使用載有一種氧化物的載體型催化劑。由Baerns和Hinsin提出的這個方法使用低氧分壓以提高對形成乙烯和乙烯的選擇性。但甲烷轉換為所需產品的產率仍然很低，約為4-7%。

美國專利443644-4443649????Jones等人提出一個從甲烷合成烴的方法、包括將甲烷在約500-1000℃之間的溫度下與單組份金屬氧化物接觸。Jones等人在這些專利中介紹的方法對生成較高級烴有高選擇性，但轉換率卻很低，總轉換率約小于4%，除了合成出烴類外，還得到被還原的金屬氧化物、因此，這種反應催化劑必須經常與氧接觸再生。Jones等人介紹，優選方法是在兩個分開的反應區進行甲烷接觸反應和氧化再生，同時使反應催化劑在兩反應區之間反復循環。

在天然氣轉換為較高級烴類產品這一領域里所欠缺的是一種直接法，既能對形成烴類產品有較高選擇性，又能達到商業上有實用價值的甲烷轉化率。