DD275452A1 - Verfahren zur herstellung von ethen aus methan bzw. methanenthaltenden gasen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ethen durch oxidative Dehydrodimerisierung von Methan bzw. methanenthaltenden Gasen mit Sauerstoff bzw. sauerstoffenthaltenden Gasen, welches gekennzeichnet ist durch einen Kreislaufprozess, bei dem an einem Mischoxidkatalysator das zurueckgefuehrte Methan-Ethan-Gemisch umgesetzt wird, anschliessend Wasser und Kohlendioxid aus dem Reaktionsgasgemisch abgetrennt werden, und aus dem nun wasser- und kohlendioxidfreien Gasgemisch Ethen durch eine kombinierte Druckwechsel-Temperaturwechseladsorptionsverfahrensstufe abgetrennt und das ethenfreie Methan-Ethan-Gemisch in den Prozess zurueckgefuehrt wird.
Description
2754
52
Verfahren zur Herstellung von Ethen aus Methan bzw. methanenthaltenden Gasen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur katalytischen Herstellung von Ethen durch oxydative Dehydrodimerisierung von Methan bzw. von methanenthaltenüen Gasen mit Sauerstoff oder sauerstoffenthaltenden Gasen.
Die Umwandlung von Methan zu Etnen bzw. Ethan/Ethen-Gemischen kann auf thermischem und katalytischem Wege erfolgen. Bei den thermischen Verfahren wird Methan im Lichtbogen bzw. durch partielle Verbrennung mit Sauerstoff (Sachsse-Prozeß) bei sehr hohen Temperaturen ( > 2000 K) umgewandelt. Diese Verfahren stellen infolge des hohen spezifischen Energieverbrauchs uneffektive Lösungen dar.
Die Umwandlung von Methan an Katalysatoren erfolgt bei wesentlich niedrigeren Reaktionstemperaturen in Gegenwart von Luft, Sauerstoff bzw. Sauerstoff enthaltenden Gasen. Dabei entstehen Ethen/Ethan-Gemische, deren Zusammensetzung von den Reaktijnsbeaingungen bestimmt wird. Daneben bilden sich unselektiv CO2, CO und H2O. Als Katalysatoren werden bevorzugt Oxide des Mn, Sn, In, Ge, Sb, Pb, 3i, Fe, der seltenen Erden und ihrer Gemische, modifiziert mit Alkali- bzw. Erdalkalioxiden, in Anwesenheit von Trägern (SiO2, Al2O^, MgO, TiO2 u. a. angewandt (z. B. US 4 253 049, GB 2 156 842)).
Durch eine zyklische Fahrweise, bei der abwechselnd Luft, Inertgas und Methan über die Katalysatoren geleitet werden, entstehen bei Temperaturen von 950 bis 1100 K Ethen/Ethan-Gemische mit niedrigen Raum-Zeit-Ausbeuten, Nachteilig ist auch eine starke Desaktivierung der Katalysatoren (US 4 443 637). Vorteilhafter ist die kontinuierliche Betriebsweise der Umwandlung von Methan-Luft- bzw. Methan-Sauerstoff-Gemischen an selektiv wirkenden Festbettkatalysatoren wie z. 3. PbO-Al203-Katalysatoren u. a. (DE 3 237 079, DE 3 406 751). Bei Reaktionstemperaturen von 900 bis 1050 K werden Selektivitäten bezüglich der C2-Kohlenwasserstoffe ^ 50 % bei Umsätzen von 10 bis 20 % erreicht. Neben dem gewünschten Reaktionsproaukt Ethen entstehen Ethan, Kohlendioxid, Wasser und in geringen Mengen ^-Kohlenwasserstoffe. Durch die Reaktionstemperatur und die Katalysatorbelastung kann das Ethen/Ethan-Verhältnis in bestimmten Grenzen beeinflußt werden. Kohlendioxid und Wasser können durch konventionelle Verfahren üer Gaswäsche bzw. Trocknung abgetrennt werden.
Für die Ethen-Abtrennung vom Ethan und im Überschuß vorhandenem Methan und ggf. Stickstoff sind mehrere Vorschläge erarbeitet worden.
Die Trennung von Ethen/Ethan/Methah (Stickstoff) kann grundsätzlich durch Tieftemperaturdestillation erfolgen. Die Gestaltung der Rektifikationsanlagen wird dabei entscheidend von der Gaszusammensetzung bestimmt (H. Lange, W. Wehler, H. Hien, Chem. Techn. JL4Q962) 537).
Weiterhin ist eine Reihe von Absorptionsverfahren unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln, die Palladium- oder Kupfersalze gelöst enthalten, bekannt. Auch die Trennung von Gasgemischen durch selektive Permeation ist prinzipiell möglich. Durch den Einsatz von Hohlfasermembranen (mit Ag-Salzen modifiziert) gelingt die Abtrennung von Ethen aus Gemischen mit Ethan und Methan (Brit. P 1 577 547). --
Wesentliche Vorteile bieten Verfahren zur Trennung von Gasgemischen durch Adsorption (R. Schöllner, U. Müller, Chem. Techn. ^(1986) 19). Als Adsorbentien werden Aktivkohle (Hypersorptionsverfahren zur Abtrennung niederer Kohlenwasserstoffe aus Kokereigasen), spezielle Kohlenstoffmolekularsiebe, Silicagel, poröses Glas, Schichtsilicate und Zeolithe verwandt. So kann z. B. Ethen an Faujasiten aus einem Gemisch mit Ethan (5 % Ethen) bis auf 90 4 angereichert werden (PoIn. P. I 09929). Die Ethan/Ethen-Trennung gelingt auch an kaliurnhaltigen 4A-Zeolithen (DD 150 088).
Die Nachteile der bekannten Verfahren zur Herstellung von Ethen durch oxydativa Umwandlung von Methan bestehen darin, da3 zur Aufarbeitung der Reaktionsprodukte Tieftemperaturdestillationsverfahren vorgeschlagen werden, die grundsätzlich einen hohen Aufwand an Energie erfordern und bei Ethengehalten von < 10 Ѵо1.-% wenig effektiv arbeiten.
Auf Grund der geringen Siedepunktsunterschiede zwischen Ethen und Ethan (15 K) ist ein hoher apparativer Aufwand erforderlich. Da die meisten der vorgeschlagenen Verfahren als Oxidationsmittel Luft verwenden, werden die Reaktionsprodukte zusätzlich mit Stickstoff verdünnt, welcher die Trennung nachteilig beeinflußt. Mit Permeations- und Absorptionsverfahren lassen sich zwar Olefine aus Olefin- und Paraffingemischen mit entsprechender Reinheit gewinnen, durch die relativ niedrige Kapazität dieser Verfahren und die Verwendung von Edelmetallsalzen steht aber eine technische Nutzung noch aus. Bei den Adsorptionsverfahren sind besonders Zeolithe als Adsorbentien geeignet. Diese können durch einen gezielten Ionenaustausch dem jeweiligen Trennproblem angepaßt werden. Bisher wurden jedoch nur Temperaturwechselverfahren zur Abtrennung von Olefinen aus Paraffin/Olefin-Gemischen beschrieben.
Die Nachteile dieser Verfahren bestehen in einer relativ niedrigen Kapazität, einer geringen Stabilität und einem vergleichsweise hohen Energieverbrauch.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Ethen durch oxydative Dehydrodimerisieruny von Methan bzw. methanenthaltenden Gasen mit Sauerstoff bzw. Sauerstoff enthaltenden Gasen in Gegenwart von festen Katalysatoren, bei dem der Aufwand für die Abtrennung des Ethens aus dem Reaktionsgasgemisch gesenkt und die Ethenausbeute erhöht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Ethen zu finden, bei dem ss gelingt, Methan bzw. i-lethan-Ethan-Gemische an geeigneten Katalysatoren mit hoher Selektivität umzusetzen und das Ethen aus dem methanreichen Reaktionsgasgemisch unter technologisch einfachen Bedingungen abzutrennen. Die Aufgabe wird erfindungsgamäß dadurch gelöst, daß ein Kreislauf prozeQ durchgeführt wird, bei dem die Umsetzung des zurückgeführten Methan-Ethan-Gemisches an Sleioxid-Aluminiumoxid-Katalysatoren erfolgt, daß anschließend Wasser und Kohlendioxid aus dem Rsaktionsgasgemisch abgetrennt warden, und da3 aus dam nun wasser- und kohlendioxidfrsien Gasgemisch Ethen durch eine kombinierte Druckwecnsal-Temparaturwechsel-Adsorptionsverfahrensstuie unter Verwendung von zeolithischen Molekularsieben abgetrennt, und daß das ethenfreie Methan-Ethan-Gemisch in den Prozeß zurückgeführt wird.
Für die Umwandlung von r-iethan/Sauerstoffgemischen bzw. Methan/Ethan/Sauerstoffgemischen werden modifizierte PbO-Al2O,-Katalysatoren bei Reaktionstemperaturen zwischen 99 bis 1100 K, Methan : Sauerstoff-Verhältnissen von 1 : 1 bis 10 : 1 und Reaktionsdrücken von 0,1 bis 5 MPa verwendet.
Eine vorzugsweise Ausführung des Verfahrens ist die Verwendung von PbO-Al7O-,-Katalysatoren mit PbO-Gehaltsn von 10 bis 50 Ma.-%.
Als Reaktorsysteme für die Umwandlung des Methans können Festjett-, Rohrbündel-, Wirbelschicht- und Flugstaubreaktoren Anwendung finden. Für die Umsetzung kann Methan aus thermischen und katalytischen Spaltprozessen, methanreiches Erdgas, Biogas oder Methan aus Kreislaufgasen der Ethenerzeugung, Methanol-Synthese oder Erdölverarbeitungsverfahren eingesetzt werden.
Nach Abtrennung das Wassers und des Kohlendioxids durch Kondensation und Gaswäsche hat das Reaktionsprodukt folgende Zusammensetzung:
Ethen: 1 Dis 20 Vol.-%, vorzugsweise 1-10 Vol.-%
Ethan: 1 bis 20 Vol.-%, " 1-10 Vol.-%
Methan: · 50 bis 95 Vol.-%, " 70 - 95 Vol.-%
Stickstoff: · 0 bis 10 Vol.-%, " 0-5 Vol.-%
C-, -Kohlenwasserstoffe: I Vol.-%, vorzugsweise О,Г Vol.-5»
Sauerstoff: 1 VoL-5S, " 0,1 Vol.-%
Kohlendioxid: 1 VoL-S5, " 0,1 Vol.-%
Wasser: . 1 VoL-%, " 0,1 Vol.-%
Es schließt sich eine 4-Adsorber-Druckwechsel-Temperaturwechsel-Adsorptionsverfahrensstufe zur Abtrennung des Ethens an. Durch 4A-Zeolithe mit zusätzlich eingetauschten ein- und/oder zweiwertigen Kationen wird eine Abtrennung des Ethens vom Ethan und Methan erreicht.
Eine bevorzugte Variante ist die Verwendung von NaKa-, NaMeA- und NaKMeA-Zeolithen mit Austauschgraden des Kaliums von 6 bis 10 Äqu.-%. Me steht stellvertretend für die zweiwertigen Mg +-, Zn +-, Ca +-Kationen; besonders günstig ist der Gehalt von 10 bis 20 Äqu.-%. Aber auch Mischungen der zweiwertigen Kationen haben sich bewährt. In Gegenwart von Ba +-Ionen kann der Gehalt an zweiwertigen Kationen insgesamt auf 25 bis 40 Äqu.-% erhöht werden.
Das zu trennende Gasgemisch wird vor Eintritt in die Adsorber auf 320 bis 340 K erhitzt, wozu die bei der Umsetzung von Methan-Ethan-Gemischen freiwerdende Reaktionswärme genutzt wird. Dia Adsorption erfolgt vorzugsweise unter Drücken von 0,2 bis 0,6 MPa.
Dis 4-Adsorber-Druckwechsel-Temperaturwechsel-Verfahrensstufe verläuft in folgen-_ den Schritten: Adsorption, Spülen, Druckentspannung und Entspannung in das Vakuum. Diese Schritte werden in allen vier Adsorbern durchlaufen.
Während des Adsorptionsschrittes bei Temperaturen von maximal 340 K erfolgt die Beladung das Adsorbers mit Ethen und ein ethenfreies Gas, zusammengesetzt aus den übrigen Bestandteilen des Einsatzgases, verläßt den Adsorber und steht als Kreislaufgas zur Verfugung. Anschließend wird der Adsorber gespült, wobei es zu einer weitgehenden Verdrängung von Methan, Ethan und den anderen Bestandteilen des Einsatzproduktes durch Ethen kommt; als Spülgas wird das ethenhaltige Entspannungsgas aus dem ersten Entspannungsschritt (Druckentspannung) verwendet. Den Adsorber verläßt ein Gasgemisch mit verhältnismäßig hohen Anteilen an Ethen (neben allen anderen Komponenten), das mit dem Einsatzgas gemischt in dan Adsorber (Adsorptionsschritt) zurückgeführt wird. Nach dem Spülen erfolgt die Desorption der adsorbierten Gase durch eine Entspannung bei gleichzeitiger Temperaturerhöhung auf maximal 410 K. Die gesamte Entspannung eriolgt von 0,2 - 0,6 MPa auf 20 ois 2 kPa. Der erste Entspannungsschritt ist beendet, wenn das austretende Саз 90 bis 95 % Ethen enthält. Dieses Entspannungsgas, aas in einem Reservsbehälter gespeichert wird, wird dann auf Temperaturen "^ 355 K abgekühlt, auf 0,2 bis 0,6 MPa komprimiert und anschließend als Spülgas eingesetzt. Im zweiten Entspannungsschritt erfolgt die Desorption von weitestgehend reinem Ethen, wobei je nach Fahrweise der Reinheitsgrad des Endproduktes variiert werden kann.
Durch zusätzlich in die Adsorberschüttung eingebaute Rohre mit aufgeschweißten Lamellen wird die bei der Methan-Ethan-Umwandlung freiwerdende Reaktionswärme zur Aufheizung der Adsorberschüttung während der Entspannung genutzt. Die Abkühlung der Schüttung erfolgt während der Adsorption mit dem Einsatzgas niederer Temperatur durch Tempsraturangleichung.
Die 4-Adsorber-Anlage verlassen somit zwei Gasströme. Der erste enthält neben Methan und Ethan auch Stickstoff und gegebenenfalls weitere nichtadsorbierbare Verunreinigungen. Der zweite Gasstrom ist das desorbierte Ethen, das je nach Fahrweise und Adsorbensfüllung eine Reinheit von 95 bis 99,5 besitzt und hauptsächlich durch Ethan verunreinigt ist.
Das Methan-Ethan-Gemisch wird mit frischem Methan und Sauerstoff bzw. sauerstoff angereichertem Gas gemischt. Das Gasgemisch wird durch das den Reaktor verlassende umgesetzte Gasgemisch aufgeheizt, gegeoenenfalls komprimiert und dem Reaktor zugeführt.
Bei dem Einsatz von sauerstoffangereicherter Luft kommt es im Kreislaufgas zur Anreicherung von Stickstoff und gegebenenfalls Argon, wodurch sich eine Teilausschleusung des Kreislaufgases notwendig macht. Während des Adsorptionsschrittes fällt zu Anfang ein inertgasreiches Gas mit geringen Anteilen an Methan und Ethan an, das unmittelbar aus dem Prozeß ausgeschleust wird. Dadurch werden die beim normalen4 Auskreissn von Kreislaufgas auftretenden Verluste an Methan und Ethan verringert.
Die Erfindung soll an den nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Ein Gasgemisch, bestehend aus 95 Vol.-% Methan und 5 VoL-5S Ethan, wird mit Sauerstoff im ,Malverhältnis 5 : 1 gemischt und kontinuierlich über einen fest angeordneten PbO-Al^CL-Katalysator geleitet. Der Katalysator enthält 25 Ma.-h PbO und besteht aus Strängen von 1 mm Durchmesser. Die Katalysatorformlinge wurden bei 1100 K calciniert und enthalten sin Makroporenvolumen von 0,34 cm /g. Die Umsetzung des Methan/Ethan-Gernisches wurde bei einer Katalysatorbelastung von 10 500 v/vh bei 1030 K durchgeführt. Aus dam entstehenden Reaktionsgemisch wurde Wasser und Kohlendioxid adsorptiv oder absorptiv abgetrennt und ein Gasgemisch der folgenden Zusammensetzung erhalten: Ethen: 8,5 Vol.-%
Ethan: 2,9 Vol.-%
Methan: 88,6 Voi.-%
Ein komplexes Gasgemisch der Zusammensetzung 15,0 VoL-% Ethen, 4,9 VoL-% Ethan und 80,1 Vol.-% Methan (Reichgas), zusammengeführt aus dem Armgas der Anlage der oxidativen Dehydrodimerisierung (Zusammensetzung: Ethen 8,5 VoL-5S, Ethan 2,9 VoL-% und Methan 88,6 VoL-%) und dem Rückführgas aus der Adsorptionsverfahrensstufe (Zusammensetzung: 25 - 40 VoL-% Ethen, 10 - 15 VoL-% Ethan und 40 - 60 VoL-% Methan) wurde bei 323 K über eine Molekularsiebschüttung von 210 g bei einer Länge von 700 mm, bestehend aus Na!<-A-Zeolith dar Korngröße 0,8 bis 1,5 mm, bei 0,6 MPa mit einer Belastung bis zu 4000 v/vh geschickt. Nach Passieren der Zeolithschüttung konnten bis zum Durchbruch des Ethens nur Methan und Ethan im abströmenden Gas nachgewiesen warden.
Zum Spülen wurden die Entspannungsgase aus dem ersten Entspannungsschritt mit einem durchschnittlichen Gehalt von 60 bis 80 VoL-5S Ethen verwendet, die in einem Reservebehälter gespeichert, auf einer Temperatur von 343 bis 353 K gehalten und anschließend auf 0,6 MPa komprimiert wurden. Die bisher ungenutzxa Restkapazität für das Ethen wird aufgebraucnt und Methan und Ethan wurden bis zum Gleichgewicht verdrängt. Das dabei den Adsorber verlassende Gas mit einem mit aer Zeit zunehmenden Gehalt an Ethen bis zu 45 VoL-5S wird mit dem aus der oxidativen Dehydrodimerisierung„kommenden Gas im Vorratsbehälter gemischt und erneut als Reichgas in der Adsorption eingesetzt. Der mit Ethen beladene Adsorber wird nunmehr langsam entspannt und das austretende Gas analysiert. Sei einer Reinheit von 95 bis 96 VoL-% Ethan wird das desorbierte Gas als Produktgas aogeführt. Das vorher desorbierte Gas schlechterer Zusammensetzung wird als Rücklaufgas für die Spülung des Adsorbers genutzt. Während der gesamten Desorption durch Entspannung wird die Temperatur des Adsorberbettes von 343 auf 393 K gebracht. Die erreichte durchschnittliche Reinheit des Produktgases beträgt 99,0 bis 99,4 VoL-5S Ethen. Als Enddruck wurde 13 kPa erreicht. Vor Beginn des folgenden Zyklus wird der Adsorber mit dem aus der Anlage kommenden Endgas, bestehend aus Ethan und Methan mit einer Temperatur von 273 bis 283 K bespannt und abgekühlt. Anschließend wird mit Reichgas die Adsorption bei 323 K begonnen. Die einzelnen Schritte Bespannen und Adsorption, Spülen, Druckentspannung, Entspannen bis 13 kPa entsprechen einem Zeitintervall von 6 bis 10 min. Im Rahmen dar 4-Adsorber-Anlage verlassen während der gesamten Zeit kontinuierlich zwei Ströme die Anlage. Erstens, das Methan-Ethan-Gemisch, das in die Anlage zur oxidativan Dehydrodimerisierung zurückgeführt wird, und zweitens das.Ethen mit einer Reinheit von 99,0 bis 99,5 Vol.-5». Bezogen auf den Gesamtethengehalt des eintretenden Gases sind zur Erreichung dieser Reinheit 25 bis 35 % des Ethens im zum Spülen verwandten Entspannungsgas enthalten. Das angegebene Temperaturregime zwischen 323 und 393 K wird durch Ausnutzung der IJärme des aus de^-oxidativen Dahydrodimerisierung kommenden Gases gesichert. Im Armgas enthaltene
zusätzliche Gasanteile wie Stickstoff, Argon stören den Prozeß nicht. Sie werden während des Adsorptionsschrittes teilweise als zuerst austretende Gase abgetrennt und ausgeschleust.
Ein komplexes Gasgemisch der Zusammensetzung 18 VoL-5S Ethen, 6 VoL-5S Ethan, 2 VoL-% Stickstoff und 78 Vol.-% iMethan (Reichgas), zusammengeführt aus dem Armgas der Anlage der oxidativen Dehydrodimerisierung (Zusammensetzung: Ethen 7,5 Vol.-5=, Ethan 2,5 VoL-%, Stickstoff 5 Vol.-5» und 85 VoL-3S Methan) und dem Rückführgas der Adsorptionsverfahrensstufe (Zusammensetzung: Ethen 25 ais 40 VoL-%, Ethan 12 bis 13 VoL-5S und 40 bis 60 VoL-% Methan) wurde bei 333 K über eine Molekularsiebschüttung von 215 g bei einer Länge von 700 mm, bestehend aus Na1nCa,A-Zeolith der Korngröße 0,8 bis 1,5 mm bei 0,6 MPa und einer Beladung bis zu 4000 v/vh geschickt. Die weitere Beschreibung siehe Beispiel 2. Zusammensetzung des Entspannungsgases 1: 60 bis 80 VoL-5O Ethen Temperatur im Reservebehälter: 353 bis 363 K Reinheit des Produktgases: Gesamtmenge an Ethen im Rücklaufgas: Temperaturregime: Bespannen mit Gas von
Adsorption bei Spülen bei
Temperatur im Reservebehälter
Desorptionsternperatur ansteigend bis
Ein komplexes Gasgemisch gleicher Zusammensetzung wie im Beispiel 2 wurde oei 333 K über eine Molekularsiebschüttung von 225 g bei einer Länge von 700 mm, bestehend aus Na9K-,Zn,-A-Zeolith der Korngröße 0,8 bis 1,5 mm, oei 0,6 MPa und einer Belastung bis zu 4000 v/vh geschickt. Veränderte Daten gegenüber Beispiel 3:
Reinheit des Produktgases: 99,5 bis 99,8 VaL-5S E'chen
Gesamtmenge an Ethen im Rücklauf gas: 25 bis 30 VoL-5S
| 93 | ,5 | bis | > | 99 | VoL-5S Ethen |
| 30 | bis | > | 40 | VoL-5S | |
| 323 | K | > | |||
| 333 | K | ||||
| 343 | K | ||||
| 353 | K | ||||
| 383 | K |
Das erfindungsgemäß entwickelte Verfahren zeichnet sich gegenüber bekannten Verfahren zur Herstellung von Kohlenwasserstoffen durch Aufbaureaktionen aus Methan durch eine höhere Ethenausbeute und eine technologisch einfache Abtrennung des Ethens aus asm Reaktionsgasgemisch aus.
Durch die Rückführung des. Ethans sind keine zusätzlichen Verfahrensstufen zur Umwandlung von Ethan zu Ethen erforderlich. Die bei der Umsetzung von Methan bzw. Methan-Ethan-Gemischen freiwerdende Reaktionswärme wird zur Aufheizung des in den Reaktor eintretenden Gasgemisches, zur Aufheizung des in der Druckwschsel-Adsorptions-Anlage aufzutrennenden wasser- und kohlendioxidfreien Gasgemisches und zur Dampferzeugung genutzt.
Claims (6)
- Patentansprüche1. Verfahren zur Herstellung von Ethen durch oxidative Dehydrodimerisierung von Methan bzw. methanenthaltenden Gasen mit Sauerstoff bzw., sauerstoffangereichertem Gas in Gegenwart von Mischoxidkatalysatoren bei Reaktionstemperaturen von 800 bis 1100 K und Drücken von 0,1 bis 5 MPa, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreislaufprozeß durchgeführt wird, bei dem an dem Mischoxidkatalysator das zurückgeführte Methan-Ethan-Gemisch umgesetzt wird, daß anschließend Wasser und Kohlendioxid aus dem Reaktionsgasgemisch abgetrennt werden, und daß aus dem nun wasser- und kohlendioxidfreien Gasgemisch Ethen durch eine kombinierte Druckwechsel-Temperaturwechse.l-Adsorptionsverfahrensstufe unter Verwendung von zeolithischen Molekularsieben abgetrennt und das ethenfreie Methan-Ethan-Gemisch in den Prozeß zurückgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Methan-Ethan-Gemisch mit einem Gehalt von 1 bis 20 Vol.-% Ethan an Bleioxid-Aluminiumoxid-Katalysatoren, die 10 bis 50 Ma.-% Bleioxid enthalten, umgesetzt wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das wasser- und kohlendioxidfreie Reaktionsgasgemisch in der Druckwechsel-TemperaturweChsel-Adsorptionsverfahrensstufe bei Drücken von 0,1 bis 1 MPa und Temperaturen von 290 bis 340 K adsorbiert wird und bei Drücken bis maximal 2 kPa und Temperaturen bis 410 K desorbiert wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwechsel-Temperaturwechsel-Adsorptionsverfahrensstufe nach einer 4-Adsorbertechnologie arbeitet, und daß das in der ersten Phase der Entspannung gewonnene Gas als Spülgas verwendet und danach mit dem Einsatzgas der Adsorption gemischt wird.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die notwendige Temperaturerhöhung für die Adsorptionsschritte Spülen, Druckentspannung und Entspannung in das Vakuum unter Nutzung der bei der Umsetzung des Methan-Ethan-Gemisches mit Sauerstoff freiwerdenden Reaktionswärme erfolgt.
- 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zeolithisches Molekularsieb ein mit ein- und/oder zweiwertigen Kationen modifizierter 4A-Zeolith der Zusammensetzung Na,2(AlO2SiO2),2 verwendet wird, wobei der Eintausch von maximal 15 Äquivalent-5» einwertigen und maximal 40 Äquivalent-'s zweiwertigen Kationen so erfolgt, daß der 4A-Typ erhalten bleibt.
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|---|---|---|---|
| DD88319838A DD275452A1 (de) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Verfahren zur herstellung von ethen aus methan bzw. methanenthaltenden gasen |
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| DD88319838A DD275452A1 (de) | 1988-09-16 | 1988-09-16 | Verfahren zur herstellung von ethen aus methan bzw. methanenthaltenden gasen |
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-
1988
- 1988-09-16 DD DD88319838A patent/DD275452A1/de not_active IP Right Cessation
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