Study on methane oxydative chlorination process under pressure

The process of the oxidative chlorination of methane carried out in a flow reactor was investigated in the temperature range of 370–400°C under a pressure of 1–9 ata. The catalyst is a mixture of copper chloride, potassium chloride and lanthanum chloride on a porous support. The molar ratio CuCl2:KCl:LaCl3 is 1:1:0.3. The process was studied in an excess of methane at the reactants ratio CH4:HCl:O2 12:2:1 and 13.5:1:0.5. It was shown experimentally that the productivity of the methane oxychlorination reactor increases proportionally to pressure in the degree ~ 0.85. It was found that an increase in the selectivity of the methane oxychlorination process to the desired product – methyl chloride – (more than 90%) is achieved by increasing the ratio of methane to the sum of hydrogen chloride and oxygen.

oxidative chlorination, methane, process under the pressure, methyl chloride, chloromethanes, selectivity

1. Chen J.Q., Vora B.V. Most recent developments in ethylene and propylene production from natural gas using the UOP / Hydro MTO process // 7 th Natural Gas Сonversion Symp. Dalian, China, June 6–10, 2004. Аbs. 1-01-071.

2. Fox J.M, Chen T.P., Degen B.D. An evaluation of direct methane conversion processes // Chem. Eng. Prog. 1990. V. 86. P. 42–50.

3. Трегер Ю.А., Розанов В.Н., Луньков С.А., Мурашова О.П., Дасаева Г.С. Получение этилена и пропилена каталитическим пиролизом хлористого метила // Катализ в промышленности. 2009. № 2. С. 14–18.

4. Розанов В.Н., Гвозд Е.В., Кернерман В.А. Светланов Е.Б., Трушечкина М.А., Трегер Ю.А. Исследование кинетики реакции оксихлорирования метана в реакторе с вибровзвешенным слоем катализатора // Кинетика и катализ. 1989. Т. 30. Вып. 1. С. 148–154.

5. Розанов В.Н. Опытная проверка процесса окислительного хлорирования метана в действу-ющем производстве хлорметанов // Хим. пром. 1996. № 6. С. 351–356.

6. McDonald M.A., Zarochak M.F., Graham W.J. Effects of pressure on the oxyhydrochlorination of methane // Chem. Eng. Science. 1994. V. 49. № 24A. P. 4627–4637.

7. Буравцев Н.Н., Колбановский Ю.А., Розанов В.Н., Трегер Ю.А. Химическая переработка природного газа. Кинетика получения хлороформа при повышенных давлениях / Сб. тезисов III Рос. конф. «Актуальные проблемы нефтехимии», Звенигород, 27–30 октября 2009. Ч. I. С. 278.