Способ получения алканов с использованием метана

1 Настоящее изобретение относится к способу получения алканов каталитической реакцией с использованием метана и по меньшей мере одного из других алканов. Алканы, такие как метан, обычно являются продуктами, которые из-за их химической инертности трудно использовать. Тем не менее,известна конверсия алканов в другие алканы. Известны, например, реакции гидрогенолиза,которые представляют собой реакции расщепления или разрыва углерод-углеродной связи водородом. Известны также реакции изомеризации, в которых алкан превращается в один из его изомеров, например н-бутан в изобутан. Все эти реакции проводят при относительно высоких температурах и в присутствии катализаторов на основе металлов, в частности переходных металлов, в порошкообразной форме или в форме пленок, или, по другому варианту, в форме металлических частиц, осажденных на неорганических подложках, по существу, на основе оксида металла или огнеупорного оксида. Так, например, можно применять катализаторы следующих типов: никелевая чернь,Ni/SiO2, платиновая чернь, Pt/SiO2, Pd/Al2O3,вольфрамовая или родиевая пленка, необязательно в смеси с медью, оловом или серебром. В случаях некоторых металлсодержащих катализаторов можно одновременно наблюдать протекание реакций гомологизации алканов, представляющих собой реакции, в которых алканы превращаются в более высокомолекулярные гомологические алканы. Однако реакции гомологизации алканов протекают с очень малыми скоростями в отличие от реакций гидрогенолиза или изомеризации, а их результат оказывается незначительным. Тем не менее метод превращения алкана в один из его гомологов остается, по-видимому,средством повышения химической ценности таких алканов, в частности с использованием метана. Известно, что алканы низкой молекулярной массы обычно не могут найти применения в сколько-нибудь больших количествах в химических или нефтехимических процессах,их используют в виде топлив, тогда как более высокомолекулярные алканы часто представляют более значительный промышленный интерес, в частности, для повышения октанового числа моторных топлив или, по другому варианту, при введении этих более высокомолекулярных алканов в процессы термического или термокаталитического крекинга или крекинга с водяным паром с целью получения, например,олефинов или диенов. В этом отношении в PCT/FR 97/01266 описан способ диспропорционирования алканов. Диспропорционирование является реакцией двойной деструкции двух одинаковых или разных соединений, в результате чего за счет двойной рекомбинации образуются два новых соединения. В этом случае в присутствии твердого 2 катализатора, включающего гидрид металла,привитый на твердый оксид и диспергированный на нем, вступают во взаимодействие между собой молекулы по меньшей мере одного алкана или нескольких алканов. Так, например, в присутствии этого гидрида металла протекает реакция диспропорционирования с расщеплением и рекомбинацией углерод-углеродных связей, в результате чего алкан превращается одновременно в его высший и низший гомологи. Эту реакцию можно представить с помощью следующего уравнения (1): 2 СnН 2n+2Cn-iH2(n-i)+2 + Cn+iH2(n+i)+2 (1),где i обозначает 1, 2, 3, , n-1, а значение n может находиться в интервале от 2 до 30 и даже выходить за эти пределы. В качестве катализатора используют катализатор на основе гидрида металла, включающий переходный металл, выбранный, в частности, из металлов групп 5 и 6 Таблицы периодической классификации элементов (как она охарактеризована ИЮПАК в 1991 г. и проиллюстрирована в работе Richard J.Lewis Sr. "Hawley'sCondensed Chemical Dictionary", издание 12-е,опубликована Van Nostrand Reinhold Company,Нью-Йорк, 1993), таких как, например, тантал,хром и вольфрам. Приготовление катализатора включает стадию гидрогенизации металлорганического предшественника, содержащего переходный металл, предварительно диспергированный на твердом оксиде и привитый на него таким образом, что переходный металл восстанавливают до более низкого состояния окисления, чем максимальное для него значение,вследствие чего образуется гидрид металла. Однако как при любом диспропорционировании алканов, проводимом, в частности, в присутствии этого гидрида металла, благодаря реакциям расщепления и рекомбинации углеродуглеродных связей с использованием по меньшей мере С 2 алканов (этана), одновременно образуются более высший и низший гомологи алканов. В настоящее время разработан новый способ получения алканов, при осуществлении которого реакцию проводят введением метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов в присутствии катализатора,способного катализировать диспропорционирование алканов. Преимущество этого способа состоит в повышении химической ценности метана, который доступен на рынке в больших количествах и известен применением, по существу, в качестве топлива. Осуществление такого способа обуславливает, наконец, возможность прямого получения целевого продукта без образования большого числа побочных продуктов и,следовательно, дает возможность избежать длительных и дорогостоящих операций разделения и выделения целевого продукта или их сократить. 3 Таким образом, объектом изобретения является способ получения алканов, отличающийся тем, что в качестве основной стадии он включает взаимодействие, которое происходит вследствие введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов(А) в присутствии катализатора на основе металла М, способного катализировать диспропорционирование алканов, и в результате которого образуется по меньшей мере один или два конечных алкана (Б), включающих углеродные атомы, число которых меньше или равно числу углеродных атомов в исходном алкане (А) и составляет по крайней мере 2. Более конкретно проводят катализируемую реакцию, которая протекает вследствие введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных Сnалканов (А) (другими словами, включающих n углеродных атомов), причем значение n равно по крайней мере 2, предпочтительно по крайней мере 3, таким образом, что в результате образуется по меньшей мере один или два конечных с С 2- по Сnалкана (Б) (другими словами, включающих число углеродных атомов в интервале от 2 до n). Эту реакцию можно представить с помощью одного или нескольких следующих уравнений (2): причем в уравнении (2) n обозначает целое число, равное по меньшей мере 2, предпочтительно по крайней мере 3, а "а" обозначает целое число в интервале от 1 до n-1. Таким образом, в качестве основной стадии способ по изобретению включает одну или несколько реакций, которые протекают в результате введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов (А),причем механизмы таких реакций до сих пор еще четко не определены. Особенно неожиданным оказалось то, что, как было установлено,метан, который не содержит углеродуглеродной связи, способен непосредственно или косвенно взаимодействовать с другим исходным алканом (А) в присутствии катализатора, способного катализировать реакцию диспропорционирования алканов посредством расщепления и рекомбинации углерод-углеродных связей. Реакцию, используемую в способе по настоящему изобретению, проводят путем простого введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов (А), в присутствии катализатора диспропорционирования алканов и в относительно мягких условиях, как это изложено немного ниже. В качестве исходного алкана (А) можно применять замещенный или незамещенный ациклический алкан, т.е. включающий линейную или разветвленную, но незамкнутую цепь, 004430 4 содержащую углеродные атомы. Он может соответствовать общей формуле СnН 2n+2(3),в которой n обозначает целое число в интервале от 2 до 60 или от 3 до 60, предпочтительно от 3 до 50, в частности от 3 до 20. Исходный алкан (А) может также быть циклическим алканом или циклоалканом, замещенным, в частности, линейной или разветвленной содержащей углеродные атомы цепью,например алкильным радикалом. Он может соответствовать общей формуле СnН 2n(4),в которой n обозначает целое число в интервале от 5 до 60, предпочтительно от 5 до 20, в частности от 5 до 10. Можно использовать один или несколько исходных алканов (А), таких как описанные выше. Более конкретно исходный алкан (А) может быть выбран из алканов с С 3- по С 10- или с С 3- по С 17-, например, из пропана, н-бутана,изобутана, н-пентана, изопентана, н-гексана, нгептана, н-октана, н-нонана и н-декана. Так, например, в способе по настоящему изобретению метан можно вводить в контакт с пропаном с получением этана или, по-другому,метан можно вводить в контакт с н-бутаном,этаном и пропаном. Исходный алкан (А) можно также выбрать из парафинов, таких как н-парафины, изопарафины и циклопарафины, например, из нпарафинов, изопарафинов и циклопарафинов сC18- по C60-, или с С 22- по С 60-, или, по другому варианту, с С 22- по C45-. Метан вводят в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов (А) в присутствии катализатора на основе металла М,способного катализировать или известного как катализирующего диспропорционирование алканов. Он представляет собой, в частности, катализатор, который, если его вводят в контакт по меньшей мере с одним алканом, например с алканом с C2- по С 30-, обеспечивает, повидимому, диспропорционирование алкана, как это представлено уравнением (1). Им может, в частности, служить катализатор, включающий гидрид металла М, привитый на твердую подложку и диспергированный на ней, на такой как оксид или сульфид металла, или огнеупорный оксид или сульфид. В отсутствии возможности подробно объяснить механизм катализа основной реакции в способе по настоящему изобретению можно, вероятно, предположить действие такого катализатора как каталитического промежуточного продукта. Когда катализатор вводят в контакт с метаном, он, возможно, образует комплекс метила-металла М, который в отношении исходного алкана (А) может оказаться каталитически активным средством. Катализатор включает, например, твердую подложку, на которую прививают и на которой 5 диспергируют атомы металла М, который, как установлено, находится в форме гидрида. Таким образом, предпочтительный катализатор включает металл М, связанный по меньшей мере с одним водородным атомом. Металл М может быть выбран из переходных металлов, в частности из металлов колонок 3, 4, 5 и 6 вышеупомянутой Таблицы периодической классификации элементов и из лантанидов и актиноидов. Металл может быть выбран,например, из скандия, иттрия, лантана, титана,циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала,хрома, молибдена, вольфрама, церия и неодима. Предпочтение отдают металлу, выбранному из переходных металлов вышеупомянутых колонок 4, 5 и 6, в частности из титана, циркония,гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена и вольфрама. Более конкретно предпочтение отдают танталу, хрому, ванадию, ниобию, молибдену или вольфраму. Металл М, содержащийся в катализаторе в форме гидрида и связанный с твердой подложкой, обычно находится в более низком состоянии окисления, чем максимальное для него значение. Это может быть состоянием окисления,которое на 1 или 2 ед., ниже максимального для него значения. Так, в частности, металл может находиться в состоянии повышенной электронной ненасыщенности: его валентный слой может испытывать большую нехватку электронов(меньше 16 электронов); в наблюдаемых случаях содержатся приблизительно 10 электронов. Гидрид металла связан с твердой подложкой, материал которой можно выбрать из оксидов или сульфидов. Предпочтение отдают такой твердой подложке, как оксид металла, огнеупорный оксид или смесь оксидов, например диоксид кремния, оксид алюминия, смесь диоксида кремния с оксидом алюминия, цеолиты,природные глины, силикаты алюминия, оксид титана, оксид магния, оксид ниобия и оксид циркония. Твердой подложкой может служить оксид металла или огнеупорный оксид, модифицированный кислотой, такой как сульфированный диоксид циркония или сульфированный оксид алюминия. В качестве твердой подложки можно также использовать сульфид металла,такой как сульфид молибдена или вольфрама,сульфированный оксид алюминия или сульфированный оксид другого металла. Предпочтительно применение твердой подложки, выбранной из диоксидов кремния и оксидов алюминия,в частности из пористых и непористых диоксидов кремния и оксидов алюминия, например из мезопористых диоксидов кремния и оксидов алюминия, размеры пор которых составляют от 20 до 200 П. Преимущество твердой подложки на основе оксида металла или огнеупорного оксида состоит в проявлении на ее поверхности наличия кислородных атомов, которые могут образовывать часть координационной оболочки металла 6 М. Таким образом, металл М может быть, что целесообразно, связан с одной или, что предпочтительно, по меньшей мере с двумя функциональными группами твердой подложки. В этом случае, если твердой подложкой является оксид металла или огнеупорный оксид, такой металл может быть связан с одним или, что предпочтительно, по меньшей мере с двумя кислородными атомами твердой подложки. Наличие одной или, что предпочтительно, по меньшей мере двух связей кислорода-металла сообщает гидриду металла более высокую стабильность, одновременно обеспечивая прочную связь подложки-металла. Вышеописанный катализатор может быть приготовлен разными путями. Один из способов приготовления может включать две следующие стадии:(а) диспергирование на твердой подложке и прививка на нее металлорганического предшественника (П), включающего металл М, связанный по меньшей мере с одним углеводородсодержащим лигандом, а затем(б) обработка продукта, полученного на предыдущей стадии, водородом или другим восстановителем, способным образовывать связь металл М-водород, в частности гидрогенолизом углеводородсодержащих лигандов. Металлорганический предшественник (П) включает описанный выше металл М, связанный по меньшей мере с одним углеводородсодержащим лигандом. Он отвечает общей формуле(5),в которой М обозначает металл вышеописанного катализатора, R обозначает один или несколько одинаковых или разных насыщенных или ненасыщенных углеводородсодержащих лигандов, в частности лигандов, содержащих алифатический или алициклический углеводород, предпочтительно от С 1- до С 20-, преимущественно от C1- до С 10-, а "а" обозначает целое число, равное состоянию окисления металла М. Металл М в металлорганическом предшественнике (А) может находиться в состоянии окисления, которое ниже или, что предпочтительно, равно максимальному для него значению. Металл М может быть связанным с одним или несколькими углеродными атомами углеводородсодержащих лигандов R посредством одной или нескольких одинарных, двойных или тройных связей углерод-металл. Ею может быть, в частности, одинарная связь углеродметалл в этом случае уг-типа: леводородсодержащий лиганд представляет собой алкильный радикал, например линейный или разветвленный алкильный радикал. Термин"алкильный радикал" понимают как обозначающий одновалентный алифатический радикал, образующийся вследствие удаления водородного атома из молекулы алкана, алкена или(C2H5-), пропильный (C2H5-CH2-), неопентильный [(СН 3)3 С-СН 2-], аллильный (СН 2=СН-СН 2-) или ацетиленовый (СНС-) радикал. Алкильный радикал может отвечать, например, формуле RCH2-, где собственно R обозначает линейный или разветвленный алкильный радикал. Ею может являться двойная связь углеродметалл -типа: в этом случае углеводородсодержащий лиганд представляет собой алкилиденовый радикал, например линейный или разветвленный алкилиденовый радикал. Термин"алкилиденовый радикал" понимают как обозначающий двухвалентный алифатический радикал, образующийся вследствие удаления двух водородных атомов при одном и том же углеродном атоме из молекулы алкана, алкена или алкина, например метилиденовый (СН 2=), этилиденовый (СН 3-СН=), пропилиденовый (C2H5CH=), неопентилиденовый [(СН 3)3 С-СН=] или аллилиденовый (СН 2=СН-СН=) радикал. Алкилиденовый радикал может отвечать, например,формуле R-CH=, где R обозначает линейный или разветвленный алкильный радикал. Связь углерод-металл может быть также тройной связью: в этом случае углеводородсодержащий лиганд представляет собой алкилидиновый радикал, например линейный или разветвленный алкилидиновый радикал. Термин"алкилидиновый радикал" понимают как обозначающий трехвалентный алифатический радикал, образующийся вследствие удаления трех водородных атомов при одном и том же углеродном атоме из молекулы алкана, алкена или алкина, например этилидиновый (СН 3-C), пропилидиновый (C2H5-C), неопентилидиновый[(СН 3)3 С-С] или аллилидиновый (СН 2=СН-С) радикал. Алкилидиновый радикал может отвечать, например, формуле R-C, где R обозначает линейный или разветвленный алкильный радикал. Предпочтительными среди алкильного,алкилиденового и алкилидинового радикалов являются, в частности, метильный, этильный,пропильный, изобутильный, неопентильный,аллильный, неопентилиденовый, аллилиденовый и неопентилидиновый радикалы. Металл М металлорганического предшественника (П) может быть связан с двумя или большим числом одинаковых или разных углеводородсодержащих лигандов, выбранных из алкильного, алкилиденового и алкилидинового радикалов. Так, в частности, он может быть связан по меньшей мере с одним алкильным радикалом и по крайней мере с одним алкилиденовым или алкилидиновым радикалом. Процесс приготовления катализатора включает первую стадию, на которой металлорганический предшественник (П) диспергируют на твердой подложке и прививают на нее,как изложено выше. Подложку, которой в предпочтительном варианте служит оксид металла 8 или огнеупорный оксид, такой как диоксид кремния, подвергают термической обработке,которая способна, в частности, привести к дегидратации и/или дегидроксилированию, в частности в пределах от 200 до 1100 С, в течение нескольких часов, например от 2 до 48 ч, предпочтительно от 10 до 24 ч. Предпочтительная максимальная температура термической обработки ниже температуры спекания твердой подложки. Так, например, в случае диоксида кремния дегидратацию и/или дегидроксилирование можно проводить при температуре от 200 до 500 С, например от 300 до 500 С, или, кроме того, при температуре в интервале от 500 С до температуры спекания диоксида кремния с тем,чтобы, в частности, на поверхности подложки образовались силоксановые мостики. Операции диспергирования металлорганического предшественника (П) на твердой подложке и прививки металлорганического предшественника (П) на твердую подложку можно проводить путем возгонки или введения в контакт в жидкой среде или в растворе. В случае проведения процесса сублимации металлорганический предшественник (П), используемый в твердом состоянии, нагревают под вакуумом и в условиях температуры и давления, при которых обеспечиваются его сублимация и его миграция в парообразном состоянии в подложку. В предпочтительном варианте эту последнюю применяют в порошкообразной форме или в форме гранул. Сублимацию осуществляют, в частности, при температуре в пределах от 25 до 300 С, предпочтительно в пределах от 50 до 150 С, под вакуумом. За прививкой металлорганического предшественника (П) на подложку можно следить, в частности, с применением инфракрасного спектроскопического анализа. В только что описанном методе сублимацию можно заменить операцией введения в контакт и реакцией в жидкой среде или среде растворителя. В этом случае в предпочтительном варианте металлорганический предшественник(П) растворяют в органическом растворителе,таком как пентан и диэтиловый эфир. Далее реакцию проводят суспендированием подложки,предпочтительно в порошкообразной форме, в растворителе, включающем металлорганический предшественник (П), или, по какому-либо другому методу, в котором обеспечивается контактирование между подложкой и металлорганическим предшественником (П). Реакцию можно проводить при комнатной температуре(20 С) или чаще при температуре в интервале от-80 до 150 С в инертной атмосфере, например в азотной атмосфере. Избыток металлорганического предшественника (П), который не связывается с подложкой, можно удалить, например промывкой или обратной сублимацией. 9 Приготовление катализатора в дальнейшем включает вторую стадию, на которой металлорганический предшественник, диспергированный и привитый на твердую подложку, вводят в контакт с водородом или другим восстановителем, способным превращать атомы металла М в гидриды металла, в частности гидрогенолизом связанных с этим металлом углеводородсодержащих лигандов. Обычно этот процесс является реакцией восстановления связанного с подложкой металла М, состояние окисления которого таким образом понижается до более низкого для него значения, чем максимальное. Такую реакцию можно проводить под абсолютным давлением в интервале от 10-3 до 10 МПа и при температуре в интервале от 25 до 400 С, предпочтительно от 100 до 300 С. Реакцию можно проводить в течение периода времени в интервале от 1 до 24 ч, предпочтительно от 10 до 20 ч. Катализатор можно готовить по другим методам с использованием других предшественников, лишь бы они в результате образовывали гидрид металла М, который наносят на подложку и который способен катализировать диспропорционирование алканов. Среди предпочтительных катализаторов можно упомянуть гидриды тантала, вольфрама и хрома, которые прививают на диоксид кремния или кремнийдиоксид/алюминийоксид и диспергируют на нем. Другим объектом настоящего изобретения является применение катализатора, способного катализировать диспропорционирование алканов в реакции, которая протекает в результате введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов (А) в условиях, следствием воздействия которых является образование по меньшей мере одного или двух конечных алканов (Б), включающих углеродные атомы, число которых меньше или равно числу углеродных атомов в исходном алкане (А) и составляет по крайней мере 2. Способ в соответствии с изобретением можно осуществлять проведением периодического или непрерывного процесса. Его можно вести в газовой фазе, в частности в реакторе с механически перемешиваемым и/или псевдоожиженным слоем или в реакторе с неподвижным или циркулирующим слоем, причем этот слой состоит, по существу, из катализатора. Процесс можно также проводить в жидкой фазе,например в исходном алкане (А), находящемся в жидком состоянии, причем катализатор суспендируют в этой жидкой фазе. Процесс можно вести в присутствии инертного жидкого или газообразного агента,такого как азот, гелий и аргон. Процесс можно проводить при температуре в интервале от -30 до +400 С, предпочтительно от 0 до 300 С, в частности от 20 до 200 С, под абсолютным давлением в диапазоне 10 от 10-3 до 30 МПа, предпочтительно от 10-1 до 20 МПа, в частности от 10-1 до 10 МПа. В способе в соответствии с изобретением метан и исходный алкан (алканы) (А) можно вводить в катализатор раздельно и в любом порядке или одновременно в виде по меньшей мере двух отдельно добавляемых порций, или, по другому варианту, предварительно смешивать и вводить в виде одной порции. Метан и исходный алкан (алканы) (А) можно использовать в молярном соотношении метан/исходный алкан(алканы) (А) в интервале от 0,1:1 до 500:1,предпочтительно от 1:1 до 200:1, в частности от 1:1 до 100:1. Пропорция катализатора, находящегося в реакционной смеси, состоящей из метана и исходного алкана (алканов) (А), может быть такой, при которой молярное соотношение между метаном и металлом М катализатора составляет от 10:1 до 105:1, предпочтительно от 50:1 до 104:1, в частности от 50:1 до 103:1. Настоящее изобретение проиллюстрировано следующими примерами. Пример 1. Приготовление катализатора на основе гидрида тантала на подложке. Катализатор на основе гидрида тантала[Ta]s-H на носителе готовят следующим путем: трис(неопентил)неопентилидентантал общей формулы Та[-СН 2-СМе 3]3[=СН-СМе 3] (в которой Me обозначает метильный радикал) сублимируют при 80 С в стеклянном реакторе над диоксидом кремния, предварительно дегидроксилированным при 500 С, а затем прививают реакцией при 25 С с поверхностными гидроксильными группами диоксида кремния, причем эта реакция соответствует следующему уравнению (6): 3SiOH + 2 Та[-СН 2-СМе 3]3[=СН-СМе 3](SiO)2-Та[-СН 2-СМе 3][=СН-СМе 3] + 3 СМе 4 (6) В дальнейшем смесь неопентилнеопентилидентанталовых соединений, которые таким образом получают, диспергируют на диоксиде кремния и прививают на него(SiO)2-Та[-СН 2-СМе 3][=СН-СМе 3] и обрабатывают в водороде под атмосферным давлением при 150 С в течение 15 ч, в результате чего за счет гидрогенолиза неопентального и неопентилиденового лигандов получают танталгидридный материал на подложке. Пример 2. Приготовление катализатора на основе гидрида тантала на подложке. Катализатор на основе гидрида тантала[Ta]s-H на носителе готовят следующим путем: диоксид кремния предварительно дегидроксилируют при 500 С, а затем при 1100 С таким образом, чтобы вызвать появление на поверхности более или менее напряженных силоксановых мостиков, образующихся вследствие конденсации гидроксильных групп; при 80 С суб 11 лимируют трис(неопентил)неопентилидентантал общей формулы Та[-СН 2-СМе 3]3[=СНСМе 3] и вводят в реакцию с остаточными гидроксильными группами и силоксановыми мостиками в соответствии со следующим уравнением (7): Превращение неопентилнеопентилидентанталовых соединений, диспергированных на диоксиде кремния и привитых на него, в танталовые гидриды на подложке проводят аналогично примеру 1 обработкой в водороде. Пример 3. Приготовление катализатора на основе гидрида вольфрама на подложке. Катализатор на основе гидрида вольфрама[W]s-H на носителе готовят следующим путем: трис(неопентил)неопентилиденвольфрам общей формулы W[-СН 2-СМе 3]3[СН-СМе 3] сублимируют при 80 С в стеклянном реакторе над диоксидом кремния, предварительно дегидроксилированным при 500 С, а затем прививают реакцией при 25 С с поверхностными гидроксильными группами диоксида кремния. Смесь вольфрамовых соединений, которые таким образом получают и наносят на подложку, в дальнейшем обрабатывают в водороде под атмосферным давлением при 150 С в течение 15 ч, в результате чего за счет гидрогенолиза неопентального и неопентилиденового лигандов получают гидридный материал на подложке. Пример 4. Реакция метана с этаном. Используют 50 мг гидрида тантала, [Та]sН, нанесенного на диоксид кремния в качестве катализатора (массовое содержание тантала: 4,89%, Ta/SiO2, другими словами 14 мкмоль тантала), приготовленного в примере 1. Реактор емкостью 0,28 л, включающий вышеупомянутый катализатор, помещают под вакуум, а затем наполняют смесью метана, меченного 13 С, и этана (С 2) (немеченого) при следующих парциальных давлениях(ПД): ПД метана (меченного 13 С): 64,5 кПа ПД этана: 1,2 кПа и в стационарных условиях выдерживают при 165 С. С течением времени выдержки в этих условиях определяют реакционные продукты и анализируют газовой хроматографией необязательно в сочетании с массспектрометрией. Результаты сопоставлены в таблице. 12 Таблица Результаты реакции между меченым 13 С метаном и этаном (C2) Время,ч Молярное соотношение между введенным в этан 13 С и танталом 0,47 0,73 0,88 1,13 1,99 С 2, %: молярное процентное содержание этана,не меченного 13 С, относительно общего количества этана; С 2, %: молярное процентное содержание этана, однократно меченного 13 С (13 СН 3-СН 3), относительно общего количества этана; С 2, %: молярное процентное содержание этана, двукратно меченного 13 С (13 СН 3-13 СН 3), относительно общего количества этана. В этом примере в качестве основной стадии осуществляли следующие реакции: 13 СН 4 + СН 3-СН 3 СН 4 + 13 СН 3-СН 3 13 СН 4 + 13 СН 3-СН 3 СН 4 + 13 СН 3-13 СН 3 Данные таблицы свидетельствуют о том,что углерод-13 метана постепенно внедряется в молекулу этана, которая вначале становится однократно меченой, а затем двукратно меченой, что указывает на взаимодействие метана и этана. Кроме того, на этой основной стадии параллельно обычным реакциям диспропорционирования с участием меченого или немеченого этана в соответствии с уравнениями (1) с образованием, в частности, пропана, например меченого 13 С пропана, протекают другие реакции. Пример 5. Реакция метана с этаном. Реакцию проводят в точности аналогично примеру 4, за исключением того, что применяют катализатор, приготовленный в примере 2(40 мг; массовое содержание тантала: 4,89%,Ta/SiO2). Как и в примере 4, наблюдают постепенное образование однократно меченого 13 С этана,а затем двукратно меченого 13 С этана. Пример 6. Реакция метана с этаном. Реакцию проводят в точности аналогично примеру 4, за исключением того, что применяют катализатор, приготовленный в примере 3(53 мг; массовое содержание вольфрама: 4,96%,W/SiO2). Как и в примере 4, наблюдают постепенное образование однократно, а затем двукратно меченого 13 С этана. Пример 7. Реакция метана с пропаном. Реакцию проводят в точности аналогично примеру 4, за исключением того, что этан заменяют пропаном. Отмечают, что на основной стадии образуется этан, постепенно меченный 13 С. В дополнение к этому в результате реакций в соответствии с уравнением (1) постепенно образуются другие,более высокомолекулярные алканы. 13 Пример 8. Реакция метана с н-бутаном. Реакцию проводят в точности аналогично примеру 4, за исключением того, что этан заменяют н-бутаном. Отмечают, что на основной стадии как этан, так и пропан постепенно становятся меченными 13 С. В результате реакций в соответствии с уравнением (1) появляются другие, более высокомолекулярные алканы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения алканов, отличающийся тем, что в качестве основной стадии он включает взаимодействие, которое происходит вследствие введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов(А) в присутствии катализатора на основе металла М, способного катализировать диспропорционирование алканов, и в результате которого образуется по меньшей мере один или два конечных алкана (Б), включающих углеродные атомы, число которых меньше или равно числу углеродных атомов в исходном алкане (А) и составляет по крайней мере 2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходный алкан (А) выбирают из замещенных или незамещенных ациклических алканов и замещенных циклических алканов. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,что исходный алкан (А) соответствует общей формуле СnН 2n+2, в которой n обозначает целое число в интервале от 2 до 60. 4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,что исходный алкан (А) представляет собой циклоалкан, который замещен и который соответствует общей формуле СnН 2n, в которой n обозначает целое число в интервале от 5 до 60. 5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исходный алкан (А) выбирают из пропана, н-бутана, изобутана, н-пентана,изопентана, н-гексана, н-октана, н-нонана и ндекана. 6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исходный алкан (А) выбирают из С 3-С 17 алканов. 7. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что исходный алкан (А) выбирают из C18-С 60 парафинов. 8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что используют катализатор, включающий гидрид металла М, привитый на твердую подложку и диспергированный на ней. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что металл М выбирают из переходных металлов,лантанидов и актиноидов. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что металл М выбирают из титана, циркония, гафния, ванадия, ниобия, тантала, хрома, молибдена и вольфрама. 11. Способ по любому из пп.8-10, отличающийся тем, что металл М находится в более 14 низком состоянии окисления, чем максимальное для него значение. 12. Способ по любому из пп.8-11, отличающийся тем, что твердую подложку выбирают из оксидов металлов или огнеупорных оксидов. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что металл М связан с одним или, что предпочтительно, по меньшей мере с двумя кислородными атомами твердой подложки. 14. Способ по любому из пп.8-13, отличающийся тем, что используют катализатор,приготовленный в две следующих стадии:(а) диспергирование на твердой подложке и прививка на нее металлорганического предшественника (П), включающего металл М, связанный по меньшей мере с одним углеводородсодержащим лигандом, а затем(б) обработка твердого продукта, полученного на предыдущей стадии, водородом или другим восстановителем, способным образовывать связь металл М-водород. 15. Способ по любому из пп.1-14, отличающийся тем, что взаимодействие, которое происходит вследствие введения метана в контакт по меньшей мере с другим исходным алканом (А), проводят при температуре от -30 до+400 С под абсолютным давлением от 10-3 до 30 МПа. 16. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что взаимодействие, которое происходит вследствие введения метана в контакт по меньшей мере с другим исходным алканом (А), проводят в газовой фазе в реакторе с механически перемешиваемым и/или псевдоожиженным слоем или в реакторе с неподвижным или циркулирующим слоем, причем этот слой состоит, по существу, из катализатора. 17. Способ по любому из пп.1-15, отличающийся тем, что реакцию вследствие введения метана в контакт по меньшей мере с другим исходным алканом (А) проводят в жидкой фазе,причем катализатор суспендируют в этой жидкой фазе. 18. Способ по любому из пп.1-17, отличающийся тем, что метан и исходный алкан(алканы) (А) используют в молярном соотношении метан/исходный алкан(алканы) (А) в интервале от 0,1:1 до 500:1. 19. Способ по любому из пп.1-18, отличающийся тем, что катализатор находится в реакционной смеси, состоящей из метана и по меньшей мере другого исходного алкана (А) в такой пропорции, при которой молярное соотношение между метаном и металлом М катализатора составляет от 10:1 до 105:1. 20. Применение катализатора, способного катализировать диспропорционирование алканов, в качестве катализатора в реакции, протекающей в результате введения метана в контакт по меньшей мере с одним из других исходных алканов (А) в условиях, следствием воздействия которых является образование по меньшей мере одного или двух конечных алканов (Б), включающих углеродные атомы, число которых меньше или равно числу углеродных атомов в 16 исходном алкане (А) и составляет по крайней мере 2.