一种Mn-Ce-Zr催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及甲烷催化氧化领域的一种Mn‑Ce‑Zr催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂包括Ce

A Mn CE Zr catalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种Mn-Ce-Zr催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于甲烷催化氧化
，具体涉及一种Mn-Ce-Zr催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
甲烷氧化偶联制备乙烯是甲烷化工应用中最直接最有效的工艺。其涉及的反应包括：在催化剂作用下，甲烷与氧气发生偶联反应生成乙烯和乙烷，甲烷(及乙烷、乙烯)发生氧化反应生成一氧化碳和二氧化碳，乙烷高温脱氢和甲烷水蒸气转化反应产生氢气等。原料物料单次通过催化剂床层后，约50wt％甲烷会转化成主产物乙烯、乙烷以及废气氢气、一氧化碳和二氧化碳等。反应器输出的物料经去除二氧化碳和分离乙烯、乙烷后，主要废气包括未反应的甲烷、一氧化碳和氢气。此时废气如果未经处理即循环使用，会降低甲烷氧化偶联反应的催化剂活性，从而大幅影响反应的效率和产率。因此，在目前的甲烷氧化偶联制备乙烯反应中，废气由于含有较多的一氧化碳和氢气，处理复杂、成本高，通常作为废气处理，如作为燃料气体供反应釜使用或销售，降低了反应体系中碳的利用效率。如果能够去除废气中的一氧化碳和氢气，同时不消耗或消耗很少甲烷，则实现了甲烷净化，使其可以循环回甲烷氧化偶联反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Mn-Ce-Zr催化剂，其包括Ce

【技术特征摘要】
1.一种Mn-Ce-Zr催化剂，其包括CexZr1-xO2载体以及负载于所述载体上的MnO2；其中，x＝0-1，优选地，x＝0.1-0.7；
优选地，基于所述催化剂的总重量计，所述MnO2的含量为2.0-15.0wt％；优选为4.0-10.0wt％。


2.一种如权利要求1所述催化剂的制备方法，其包括以下步骤：
S1，将铈盐和锆盐溶于水中，调节pH至6.0-10.0，然后经过滤、洗涤、干燥、焙烧，获得CexZr1-xO2载体；
S2，将所述载体浸渍于锰盐溶液中，然后经干燥、焙烧，获得所述催化剂。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述锰盐为水溶性锰盐；优选地，所述锰盐选自氯化锰、硝酸锰、醋酸锰和硫酸锰中的至少一种；更优选地，所述锰盐为硝酸锰；和/或，
所述铈盐为水溶性铈盐；优选地，所述铈盐选自硝酸铈、硝酸铈铵、硫酸铈和氯化铈中的至少一种；更优选地，所述铈盐为硝酸铈；和/或，
所述锆盐为水溶性锆盐；优选地，所述锆盐选自氧氯化锆、氯化锆、硫酸锆和硝酸锆中的至少一种；更优选地，所述锆盐为氧氯化锆；和/或，
在所述锰盐、铈盐和锆盐中，锰元素、铈元素和锆元素的摩尔比为1.0:(0.2-39):(0.5-60)；优选为1.0:(0.5-10.0):(1.5-15.0)。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤S1中，利用碱性溶液调节pH；优选地，所述碱性溶液选自氨水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钾溶液和碳酸钾溶液中的至少一种；更优选地，所述碱性溶液选自氨水、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中的至少一种。


5.根据权利要求2-4中任意一项所述的方法，其特征在于，步骤S1和S2中，所述干燥的温度为60-140℃，优...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵芸，武洁花，徐向亚，张明森，刘东兵，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11