一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，包括载体、负载于所述载体上的活性组分、助催化组分和载体改性助剂，所述载体包括二氧化钛，所述活性组分为二氧化钌，所述助催化组分包括碱金属组分和稀土金属组分，所述载体改性助剂为二氧化硅。本发明专利技术还公开了一种二氧化钌催化剂的制备方法。本发明专利技术催化剂中的助催化组分碱金属组分和稀土金属组分，提高了活性组分二氧化钌的分散性，并改变了二氧化钌的活性位结构，使催化剂兼具了活化C‑H键和活化O2的两种高活性位点，有利于甲烷活化和防止产物过度氧化，该催化剂同时具有较高的甲烷转化率和一氯甲烷选择性；本发明专利技术制备方法得到的催化剂无需预处理即可直接用于催化甲烷氧氯化反应。

Two ruthenium oxide catalyst for methane chlorination and preparation method thereof

The invention discloses a two ruthenium oxide catalyst for methane oxychlorination, including a carrier, an active component loaded on the carrier, a CO catalytic component, and a carrier modified auxiliary. The carrier comprises titanium dioxide, the active component is divided into two ruthenium oxide, and the catalytic component includes the alkali metal component and the rare earth metal component, The carrier modifier is silica. The invention also discloses a preparation method of two ruthenium oxide catalyst. The promoter component of the catalyst and the rare earth metal component in the catalyst improved the dispersity of the active component two ruthenium oxide, and changed the active site structure of the two ruthenium oxide, and made the catalyst have two highly active sites of activating the C H bond and activating the O2, which is beneficial to methane activation and the prevention of over oxidation of the products. The catalyst also has high methane conversion and one chloro methane selectivity, and the catalyst obtained by the preparation method can be directly used to catalyze the catalytic methane oxychlorination.

【技术实现步骤摘要】
一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂及其制备方法
本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂及其制备方法。
技术介绍
甲烷是天然气的主要组分。近年来，随着石油资源的日益枯竭以及天然气已探明储量和产量的增加，用天然气代替石油作为石化工业原料以减少基础化学品对石油资源的依赖逐渐受到人们的关注。但是甲烷高度对称的四面体结构和较高的键能大大增加了选择性活化其C-H键的难度。目前工业上首先将甲烷通过高温蒸汽重整转化为合成气，再将合成气进一步转化为甲醇及其它化工产品。但该过程中的反应条件，尤其是甲烷的蒸汽重整条件苛刻，能耗和成本较高，因此发展新型的甲烷活化路线具有重要的研究意义和应用价值。甲烷的催化氯化是一种最具潜力的甲烷活化方法，该过程中反应温度较低，且反应产物一氯甲烷可以继续转化为醇、酸、酯、烯烃和芳烃等高附加值化学品。早期的甲烷氯化反应以氯气作为氯源，以固体酸、过渡金属氯化物(如TaOF3)或贵金属(Pt、Pd)为催化剂，但氯气毒性较大，且反应副产物HCl必须先在其它装置中转化成氯气才能循环使用。因此，目前的甲烷氯化反应以HCl为氯源，在氧气和催化剂的作用下生成氯代甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，其特征在于，包括载体、负载于所述载体上的活性组分、助催化组分和载体改性助剂，所述载体包括二氧化钛，所述活性组分为二氧化钌，所述助催化组分包括碱金属组分和稀土金属组分，所述载体改性助剂为二氧化硅，所述二氧化钌中的钌元素、碱金属组分中的碱金属元素和稀土金属组分中的稀土金属元素的摩尔比为(1～14):(0.01～6):(0.2～21)。

【技术特征摘要】
1.一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，其特征在于，包括载体、负载于所述载体上的活性组分、助催化组分和载体改性助剂，所述载体包括二氧化钛，所述活性组分为二氧化钌，所述助催化组分包括碱金属组分和稀土金属组分，所述载体改性助剂为二氧化硅，所述二氧化钌中的钌元素、碱金属组分中的碱金属元素和稀土金属组分中的稀土金属元素的摩尔比为(1～14):(0.01～6):(0.2～21)。2.根据权利要求1所述的一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，其特征在于，所述载体中二氧化钛的质量含量不低于20％，所述二氧化钛的晶型为金红石晶型，或者金红石晶型与锐钛晶型的混合晶型，所述混合晶型的二氧化钛中金红石晶型的二氧化钛的质量含量不小于50％。3.根据权利要求1所述的一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，其特征在于，所述载体还包括二氧化硅。4.根据权利要求1所述的一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，其特征在于，所述碱金属组分为钠盐或钾盐，所述稀土金属组分为镧化合物或铈化合物。5.根据权利要求4所述的一种甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂，其特征在于，所述二氧化钌中钌元素的质量为所述催化剂质量的0.5％～6.7％，所述碱金属组分为氯化钾，所述氯化钾中钾元素的质量为所述催化剂质量的0.03％～4％，所述稀土金属组分为氧化镧，所述氧化镧中镧元素的质量为所述催化剂质量的0.01％～4％，所述二氧化硅中硅元素的质量为所述催化剂质量的0.01％～2.3％。6.一种制备如权利要求1～5中任一权利要求所述的甲烷氧氯化的二氧化钌催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将二氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉洁，潘喜强，王瑞，高亚娜，曾清湖，吴西宁，
申请(专利权)人：西安元创化工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61