甲烷直接转化研究进展

甲烷是天然气、沼气及可燃冰的主要成分,在世界范围内具有广泛的分布和巨大的储量,但目前为止甲烷的使用仍以燃烧的方式为主。如何将储量巨大的甲烷资源转化为具有更高经济附加值的产品具有重要的意义。综述了在多相催化中常见的甲烷直接转化反应,包括甲烷氧化偶联、甲烷无氧芳构化、甲烷无氧制乙烯和甲烷选择性氧化制甲醇/甲醛等当前的研究热点,并对其未来发展进行了展望。     

陶氏化学加快开发甲烷直接转化为烯烃技术

陶氏化学公司最近宣布，将投资超过640万美元加快开发甲烷直接转化为烯烃和烯烃前身物技术。以挪威大学和Cardiff大学牵头的科学研究团队也将进行为期3年的研究。约100所大学、研究院和公司于2007年3月起也纷纷针对陶氏化学公司的课题进行研究。采用其他方法而不是化费较高的合成气化学方法将甲烷转化为乙烯、丙烯或其前身物，正在受到极大的关注。     

甲烷直接转化及制合成气研究新进展

介绍了近年来甲烷活化转化的研究进展概况,包括甲烷氧化偶联制乙烯、甲烷直接氧化制甲醇/甲醛和甲烷重整制合成气。     

陶氏化学加快开发甲烷直接转化为烯烃技术

陶氏化学公司于2008年1月底宣布，投资超过640万美元，以加快开发甲烷直接转化为工业上重要的烯烃和烯烃前身物技术。     

低温等离子体催化甲烷转化的最新研究进展

介绍了低温等离子体催化甲烷转化制碳二烃的研究概况,从不同的添加气、不同的催化剂等以及反应机理方面评述了近些年国内外采用低温等离子体催化甲烷转化的研究情况和发展趋势。     

甲烷直接转化的淅进展

本文扼要介绍了甲烷直接转化3个方面的新进展：过渡金属盐及其配位络合物;化学模拟甲烷氧化酶（MMO）;在异相体系中CH4直接与CO2进行羟基化反应。Hg（Ⅱ）／H2SO4和Pt（Ⅱ）配位络合物／H2SO4这两个均相催化体系的实验室研究结果表明,CH4转化率超过90％以,生成CH3OH的选择性超过80％,硫酸甲酯的单程产率达到70％以上。但在工程开发前,必须解决定这两个体系在动力学上的局限性。Rh（Ⅱ）配位络合物／光催化和化学模拟酶MMO这两个体系尚处于探索阶段。但由于在这两个体系中,CH4的直接率可在常温、常压下进行,其潜在的工业价值甚大。CH4与CO2反应直接制醋酸的研究也仅刚刚开始,但除经济效益外,此反应对环境保护的重要意义不容忽视。     

甲烷直接转化工业化进展

甲烷是一种广泛用作燃料和化学原料的丰富资源。甲烷通过由合成气作为一种中间体的多步工艺被转变成各种化工产品。这些甲烷间接转化工艺已经成熟但有局限性。甲烷直接转化（DMC）工艺无需合成气作为中间体，它很可能是目前间接转化工艺的较好替代者。DMC呈现了可能转变化学和能源工业的重大战略机会。然而，在三十年的深入研发之后，DMC仍没有工业化。     

离子液体用于甲烷直接转化的研究

合成了5种酸性离子液体,以PdCl2为催化剂、K2S2O8为氧化剂、离子液体、三氟乙酸(TFA)和三氟乙酸酐(TFAA)为介质作为甲烷直接转化体系。讨论了离子液体对甲烷转化率的影响,并考察了离子液体在甲烷直接转化过程中的稳定性。利用GC、GC-MS和FTIR等仪器对反应产物进行分析。研究结果表明:离子液体[mim]+HSO4-在甲烷转化体系中能够稳定存在,并可以提高催化剂PdCl2的活性,二者能够起到一定的协同作用共同促进甲烷转化。     

合成气转化制烃类化学品催化剂研究进展

综述了合成气转化制烃类化学品催化剂的研究进展。着重介绍了合成气制汽油/柴油(FTTG/FTTD),合成气制低碳烯烃(FTTO),合成气制α-烯烃(FTTOα)及合成气制芳烃(FTTA)催化剂,并叙述了各类催化剂在合成气转化过程中的催化效果,分析对比了各类催化剂在实际应用过程中的优势及劣势。     

甲烷的液相活化转化研究进展

综述了200℃以下甲烷在液相中直接活化生成甲醇、乙酸及甲磺酸的研究进展和相关的甲烷液相转化机理;指出后续研究中解决对环境有害的溶剂的替代以及催化剂的回收利用两大难题,将大大促进甲烷的液相转化向应用发展,从而更好地实现天然气在化工生产中的作用。     

甲烷直接催化脱氢转化为芳烃和氢新反应的研究

甲烷是天然气和煤层气的主要组分。长期以来,甲烷直接催化转化制备高品质液体燃料和化学品一直是化学研究的热点和前沿课题。大连化学物理研究所的甲烷直接催化脱氢转化为芳烃和氢,该研究成果获得2005年国家自然科学奖二等奖,这在天然气和煤层气利用方面具有重大意义。研究人员找到了一种甲烷碳-氢键活化的新模式,避免了二氧化碳的排放,使甲烷转化为芳烃,也就是苯,一种基础化工原料,同时生成清洁新能源氢。     

甲烷在离子液中直接转化为甲醇

美国加利福尼亚理工学院（California Institute of Technology）的Yongchun Tang等在开发一种甲烷在离子液中直接转化为甲醇的新技术。过去十年，低温直接甲烷转化已显示出巨大的吸引力。Yongchun Tang等认为使用离子液有可能是将天然气转化为甲醇的工业过程的关键。他们开发了新的由无机铂盐和氧化物以及离子液组成的三元系统，新的离子液系统与目前的甲烷转化为甲醇过程相比显示出有明显的改进。     

SAPO-34和MeAPSO-34在氯甲烷转化制烯烃中的应用

合成了具有CHA结构的SAP-334和具有金属杂原子的MeAPSO-34(Me=Mn,Co和Mg)分子筛.采用XRD、XRF和NMR等方法表征了杂原子引入对合成产物的晶体结构、元素组成和骨架配位的影响.合成的分子筛除去模板剂后用于氯甲烷转化制备低碳烯烃的反应,结果发现,杂原子引入的修饰作用对反应的稳定性和产物分布具有重要影响.     

等离子体催化转化甲烷的研究进展

随着石油资源的日益短缺 ,天然气逐步替代部分石油资源作为制取液体燃料和化学品的重要原料成为必然。实现甲烷偶联与转化的关键是甲烷中Ｃ—Ｈ键的选择性活化与控制自由基反应。活化甲烷中Ｃ—Ｈ键的方法较多 ,如催化活化、电化学活化、光催化活化和等离子体活化等。近期开展工作较多的是催化活化法 ,应用前景看好的是等离子体活化法。甲烷催化氧化偶联制乙烯、乙烷的工作始于 2 0世纪 80年代。 1982年 ,Ｋｅｌｌｅｒ等[1] 进行了先驱性工作 ,随后的近 2 0年里 ,人们对甲烷催化氧化偶联进行了大量的研究[2 ] 。许多催化剂[3～ 5] 虽不同程…