甲烷直接转化制高值化学品的研究进展

由甲烷直接转化制高值化学品(如烯烃、芳烃等)是天然气利用的理想途径和终极目标,可为后石油时代多元化的化学品供应提供一个替代方案,但甲烷直接转化极具挑战,至今尚未实现应用,其关键问题在于C—H键活化和可控C—C偶联。综述了甲烷直接转化的3条重要的反应路径:氧化偶联制乙烯(OCM)、无氧芳构化制芳烃(MDA)以及无氧直接制烯烃、芳烃和氢气(MTOAH)的研究进展,并讨论了各路径的优缺点、应用前景及面临的主要挑战。尽管OCM、MDA和MTOAH技术在新催化剂研制、活性位确定和催化剂优化等方面已经取得了显著进展,但催化剂的选择性和稳定性仍需进一步优化,机理研究仍需进一步深入,以指导高选择性和高稳定性催化剂的设计和合成。     

天然气转化的新途径

简述了除传统的甲烷氧化偶联制乙烯及甲烷部分氧化制甲醇和甲醛外，并对甲烷直接转化的其他可能途径及各种方法的优缺点、目前存在的问题及甲烷活化方式进行了讨论。     

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。     

分子氧直接氧化甲烷制甲醇

从气相氧化、液相氧化和等离子体转化三个方面对分子氧直接氧化甲烷制甲醇的研究进展进行了分析和评述。关于气相和液相转化法,着重介绍了催化剂方面所取得的成果及对反应性能的影响;关于低温等离子体转化法,主要讨论了单一等离子体反应和等离子体催化耦合反应的研究成果。基于分子氧直接氧化甲烷制甲醇的研究现状,提出了今后研究的几个重要方向。     

甲烷无氧芳构化催化反应研究进展

甲烷无氧芳构化反应的研究对能源利用、催化科学均具有重大意义。本文综述了甲烷无氧芳构化反应的研究进展 ,对催化剂的改性、催化作用、反应机理及积炭失活等方面做了讨论 ,并指出了未来的研究方向。     

甲烷无氧芳构化的研究进展

本文综述了甲烷无氧芳构化研究的国内外进展,讨论了甲烷无氧芳构化的影响因素（包括活性中心,焙烧温度,空速,催化剂表面酸性,载体载性）,并介绍了甲烷元氧芳构化反应机理的研究进展及相关的新技术进展。     

甲烷催化部分氧化制成合成气研究新进展

传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的６０％左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力。本文阐述了近十年来在甲烷催化部分氧化制成合成气工艺研究方面取得的主要进展,包括催化剂研究、反应器设计、工艺开发以及反应动力学和反应机理研究,并简单介绍了天然气的蒸汽重整、非催化部分     

微波加热在甲烷催化转化过程中的应用

着重介绍了微波加热技术在甲烷各种催化转化途径中的应用,其中包括微波加热催化甲烷氧化偶联反应,微波加热催化甲烷部分氧化制合成气反应,微波加热催化甲烷二氧化碳重整制合成气反应及其它微波加热活化甲烷方式,并对微波加热催化转化甲烷的催化作用机理研究进行了阐述。     

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甲烷氧化偶联制乙烯是８０年代以来世界上天然气转化研究的突出热点，鉴于其潜在的巨大技术经济意义，各国政府纷纷给予有力支持。文章简要评介了甲烷氧化偶联制乙烯的催化剂，反应历程，反应模式与工程放大的研究开发情况，提出了其工业化有待解决的问题并作了展望。     

甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展

传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的60％左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力。本文阐述了近十年来在甲烷催化部分氧化制合成气工艺研究方面取得的主要进展,包括催化剂研究、反应器设计、工艺开发以及反应动力学和反应机理研究,并简单介绍了天然气的蒸汽重整、非催化部分氧化、联合重整和自热重整制合成气工艺过程。