多组分甲烷氧化偶联催化剂实验研究

制备了一种多组分的甲烷氧化偶联催化剂。应用正交设计方法找到了一种较好的多组分甲烷氧化偶联催化剂 ,在GHSV =33313ml·g 1·h 1,n(CH4 )∶n(O2 ) =3∶1,反应温度为 10 6 9K条件下 ,CH4 的转化率达到 2 1 38% ,C2 选择性达到 82 5 6 % (C2 收率为 17 6 5 % ) ;通过对反应过程的分析 ,认为部分催化剂的转化率随温度升高而出现最大值的原因是由于副反应速度加剧的结果 ;对催化剂组分对催化性能的影响做了初步的研究 ,特别是发现Mn和Zr元素的含量对CH4 的转化率影响较大。     

甲烷氧化偶联制乙烯催化剂

介绍了甲烷氧化偶联制乙烯催化剂的研究进展情况,对其应用前景进行了分析并提出了建议.     

甲烷氧化偶联制乙烯高选择性MgO—La2O3体系催化剂的研究

研制了高速选择性ＭｇＯ－Ｌａ２Ｏ３体系的甲烷氧化偶联催化剂,并考察了甲烷空速,甲烷与氧比,反应温度等对催化剂活性与选择性的影响,发现该催化剂可适应的反应温度,甲烷与氧比等范围较宽,但对甲烷空速的变比较为敏感。在最佳条件下连续反应５００ｈ,该催化剂的甲烷转化率≥１９％,Ｃ２选择性〉７５％,经ＸＲＤ,ＸＰＳ分析结果表明其催化剂的相稳定,催化剂的Ｌａ的反应中和表面富集。     

甲烷氧化偶联催化剂表征研究进展

介绍了几种现代测试技术 (例如TPD、FT IR、XPS、XRD、SEM等 )在表征不同类型甲烷氧化偶联 (OCM )催化剂的活性氧物种、表面酸碱性、表面几何结构、表面原子组成等方面的应用。指出了催化剂的活性氧物种的形式 ,表面酸碱性以及某些离子对催化剂性能的影响     

甲烷氧化偶联反应低温催化剂

ⅢB族和稀稀元素(Y、La、Sm、Nd等)的化合物,在100—600℃具有催化甲烷氧化偶联反应活性。在300℃,La催化剂的甲烷转化率约21.8％,C_2烃收率约11.1％,C_2时空收率约为5μmol/mlcat·s.经过45小时的连续反应,结果表明催化剂性能稳定。     

甲烷氧化偶联制乙烯高选择性催化剂的研究

制备了甲烷氧化偶联制乙烯高选择性催化剂,考察了ＭｇＯ－ＢａＯ、ＳｒＣＯ３－ＢａＯ、Ｌａ２Ｏ３－ＢａＯ体系催化剂的活性和选择性及ＣＨ４／Ｏ２、反应温度和空速对催化剂性能的影响。实验表明在反应条件为：ＣＨ４／Ｏ２＝７．８～８．０、反应温度８００～８２０℃、ＣＨ４空速为５００～１０００ｈ＾－１的范围内,Ｌａ２Ｏ３～ＢａＯ体系催化剂的ＣＨ４转化率在１８％～２０％,Ｃ２的选择性能保持在８０％以上,用ＸＲＤ、     

甲烷氧化偶联制乙烯催化剂的研究进展

将甲烷氧化偶联制乙烯的催化剂按催化剂的组成特征分为Na WMn O/Si O2类、ABO3(A和B为金属离子)型钙钛矿类、Li/MgO类和RexOy(Re为稀土元素)类4种,分别从催化剂组成、制备方法及催化性能方面总结了近十年来这4类催化剂的研究进展。同时对于其他一些新提出或研究较少的催化剂体系也做了概述。统计了200篇参考文献中880组甲烷氧化偶联制乙烯反应的结果,经分析认为,近十年来甲烷氧化偶联制乙烯催化剂的研究虽取得了一些新的成果,研究范围也更加广泛和深入,但从催化性能,尤其是从C2单程收率看,仍未有大的突破。在以氧气或空气为氧化剂时,在填充固定床反应器中测试的催化性能,最高的C2单程收率仍在25%左右。     

甲烷氧化偶联中钙钛矿催化膜的研究进展

甲烷氧化偶联对充分利用天然气资源具有非常重要的意义 ,以钙钛矿催化膜为核心的催化技术最有希望实现这一过程的工业化。本文介绍了近几年来人们对钙钛矿催化膜的研究成果 ,指出了这一领域今后的发展重点。     

甲烷氧化偶联BaSO_4双组份催化体系的研究

研究了显酸性的BaSO_4为载体的催化剂对甲烷氧化偶联反应的影响.考察了添加碱金属、碱土金属、过渡金属化合物和稀土氧化物、硫酸盐对BaSO_4体系催化剂的C_2选择性和收率的影响,发现在BaSO_4中加入Li_2CO_3、BeO、SrCO_3、ZnO、ThO_2、氧化铁、Sm_2O_3等化合物可以明显提高C_2选择性和收率.考察了SrCO_3/BaSO_4的活性与其组成的关系,发现当SrCO_3%=60mol%时,其催化效果最佳,其TPD研究表明,适度的酸碱性有利于反应的进行.     

稀土氧化物Sm_2O_3对Li／MgO催化剂在甲烷氧化偶联反应中的促进作用

讨论了稀土金属氧化物Ｓｍ２Ｏ３对Ｌｉ／ＭｇＯ催化剂在甲烷氧化偶联反应中的促进作用。Ｌｉ／ＭｇＯ催化剂经Ｓｍ２Ｏ３调变后，在７５０℃条件下反应生成Ｃ２烃的选择性由４８％提高到６９％，Ｃ２烃收率可达１７％以上，由于操作温度比原催化剂低５０～６０℃，增长了稳定运转时间。ＣＯ２－ＴＰＤ实验结果表明，调变后的催化剂碱中心数目增多了。ＸＲＤ谱图显示，加Ｓｍ后催化剂结构中有新的未知相生成。与热化学分析数据关联起来推测，该未知相可能是一种多元复合氧化物相，由Ｓｍ、Ｌｉ、Ｍｇ和氧在高温焙烧时形成的。多元复合氧化物的产生可能导致氧空穴的增加，对反应产生有利影响。     

加压下甲烷氧化偶联反应工艺条件的研究

报道了Na W Mn催化剂加压条件下的甲烷氧化偶联反应性能 ,详细考察了反应条件对Na W Mn催化剂反应性能的影响。结果表明 ,Na W Mn催化剂在较高压力条件下依然具有良好的甲烷氧化偶联反应性能 ,在烷氧比 8、温度 75 0℃、空速 1 5× 10 5h 1、压力 0 6MPa无稀释气的最佳实验条件下 ,可以得到 16 %的甲烷转化率和 82 %的C2 + 烃选择性。催化反应性能强烈地依赖于反应的操作条件     

稀土氧化物上甲烷氧化偶联反应性能

对Ｌａ系元素氧化物催化剂在甲烷氧化偶联反应中的作用进行了研究。结果表明，Ｌａ２Ｏ３和Ｓｍ２Ｏ３的活性最佳。     

甲烷氧化偶联反应中氢气生成机理的研究

研究了石英、陶瓷和不锈钢等材质空管反应器中及催化剂上甲烷氧化偶联反应中氢气生成的现象。考察了氢气生成量随反应温度、反应气流速、烷氧比反应条件的变化规律。考察了催化剂存在与不存在下甲烷、乙烷、乙烯的蒸汽重整反应、ＣＯ－Ｈ２Ｏ的水气变换反应，进而研究和讨论了甲烷氧化偶联反应中氢气生成的主要途径和机理     

添加物对钛基甲烷氧化偶联催化剂性能影响的研究 Ⅱ．Li－La－Mn／TiO_2催化剂的催化性能及其表征

对ＴｉＯ２、Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌａ／ＴｉＯ２、Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌｉ－Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌｉ－Ｌａ／ＴｉＯ２和Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２等系列钛基甲烷氧化偶联催化剂的催化性能进行了考察，并用ＸＲＤ和ＸＰＳ对该系列催化剂进行了表征。实验结果表明，Ｌｉ－Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２催化剂对甲烷氧化偶联反应具有较高的反应活性和Ｃ２烃选择性。催化剂中Ｔｉ组分主要以＋４价存在；Ｌｉ组分能促进Ｌａ与ＴｉＯ２的相互作用，而形成钛酸镧，使Ｌａ组分在催化剂表面的浓度减小，而Ｌｉ组分本身则主要是以Ｌｉ２ＳＯ４状态存在于催化剂中，是Ｍｎ／ＴｉＯ２、Ｌａ／ＴｉＯ２、Ｌａ－Ｍｎ／ＴｉＯ２等催化剂的优良添加剂。Ｍｎ组分主要以低价（＋２、＋３）氧化物分布于催化剂表面，Ｌａ、Ｍｎ的添加主要是使甲烷活化，提高催化剂的活性，Ｌｉ组分的添加主要是提高甲烷氧化偶联反应的选择性即Ｃ２烃收率。     

甲烷氧化偶联催化剂的性能研究

采用ＸＲＤ、ＴＥＭ、热分析、原子吸收光谱等手段研究了分别以ＭｇＯ及硅藻土为载体，引入不同锂盐及助剂的甲烷氧化偶联催化剂。结果表明，硅藻土载体可利用其多孔性能保护锂物种，助剂Ｎｂ_２Ｏ_５能降低活性温度，引入高熔点锂盐虽没有锂流失，但无活性。甲烷氧化偶联催化剂的活性及物性与锂物种的熔融、再分布密切相关。