一种低温甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种低温甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和应用。所述的低温甲烷氧化偶联催化剂是由Mn2O3、Na2WO4和MnTiO3三种活性组分与SiO2载体组成，具有如下通式：xMn2O3‑yNa2WO4‑zMnTiO3/(100‑x‑y‑z)SiO2，其中：x、y和z分别表示Mn2O3、Na2WO4和MnTiO3在所述催化剂中所占的质量分数，且0<x≤20，1≤y≤20，1≤z≤40。实验结果表明，本发明专利技术提供的甲烷氧化偶联催化剂，具有良好的低温活性和选择性，使甲烷氧化偶联制烯烃反应在620～700℃的较低温度和常压下就可实现高达27％的甲烷转化率和76％的C2‑C3烃类选择性。

Low temperature methane oxidation coupling catalyst, preparation method and application thereof

The invention discloses a low temperature methane oxidation coupling catalyst, a preparation method and an application thereof. Oxidative coupling of methane at low temperature the catalyst is composed of Mn2O3, Na2WO4 and MnTiO3 three kinds of active components and SiO2 carrier, has the following formula: xMn2O3 yNa2WO4 zMnTiO3/ (100 X Y Z SiO2), including: X, y and Z Mn2O3, said Na2WO4 and MnTiO3 in the catalyst. The mass fraction and 0<, respectively; X = 20, 1 = y = 20, z = 1 ~ 40. The experimental results show that the oxidative coupling of methane catalyst provided by the invention has good low-temperature activity and selectivity to olefins oxidative coupling reaction of methane in 620 ~ 700 DEG C lower temperature and pressure can achieve high methane conversion rate of 27% and 76% C2 C3 hydrocarbon selectivity.

【技术实现步骤摘要】
一种低温甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和应用
本专利技术是涉及一种低温甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂

技术介绍
甲烷和烯烃(例如乙烯)都是重要的化学原料，工业上已有通过甲烷制备烯烃的工艺，例如本森法、部分氧化法和催化热解法等合成工艺(辽宁化工，1985,1,11)。由于传统的本森法存在副产物氯代烃，对分离造成一定的困难，而催化热解法会产生大量积碳，严重影响了催化剂的稳定性和使用寿命，因此，甲烷氧化偶联法成为目前制备烯烃的主要研究方向。目前，用于甲烷氧化偶联的催化剂主要分为三类：碱金属与碱土金属氧化物、稀土金属氧化物以及过渡金属复合氧化物，这些催化剂体系基本上是20世纪90年代的研发成果，主要的问题是在较高甲烷转化率(>30％)下时产物选择性偏低(一般不高于70％)，因而难以满足经济性的要求。另外，高反应温度(>800℃)对反应器材质等的要求极为苛刻，极大地降低了生产过程的经济性。因此，研制开发低温(<700℃)高活性、高选择性甲烷氧化偶联催化剂是当前极具挑战的难点课题。虽然中国专利申请(申请号：021195676.6)公开了一种SiO2负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温甲烷氧化偶联催化剂，其特征在于：是由三氧化二锰(Mn2O3)、钨酸钠(Na2WO4)和钛酸锰(MnTiO3)三种活性组分与二氧化硅(SiO2)载体组成，具有如下通式：xMn2O3‑yNa2WO4‑zMnTiO3/(100‑x‑y‑z)SiO2，其中：x、y和z分别表示三氧化二锰(Mn2O3)、钨酸钠(Na2WO4)和钛酸锰(MnTiO3)在所述催化剂中所占的质量分数，且0<x≤20，1≤y≤20，1≤z≤40。

【技术特征摘要】
1.一种低温甲烷氧化偶联催化剂，其特征在于：是由三氧化二锰(Mn2O3)、钨酸钠(Na2WO4)和钛酸锰(MnTiO3)三种活性组分与二氧化硅(SiO2)载体组成，具有如下通式：xMn2O3-yNa2WO4-zMnTiO3/(100-x-y-z)SiO2，其中：x、y和z分别表示三氧化二锰(Mn2O3)、钨酸钠(Na2WO4)和钛酸锰(MnTiO3)在所述催化剂中所占的质量分数，且0<x≤20，1≤y≤20，1≤z≤40。2.如权利要求1所述的低温甲烷氧化偶联催化剂，其特征在于：其中的1.5≤x≤18，4≤y≤18，2≤z≤35。3.一种权利要求1或2所述的低温甲烷氧化偶联催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下具体步骤：a)将钛酸锰与二氧化硅充分研磨，形成均匀粉状混合物；b)室温下，将钨酸钠水溶液滴加到干燥的钛酸锰与二氧化硅的混合物中，超声分散0.5～1小时后搅拌1～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：路勇，王鹏伟，赵国锋，刘晔，何鸣元，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31