甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系及应用制造技术

本发明专利技术涉及催化剂领域，公开了甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系及应用，在反应物流方向上，该催化剂体系依次包括第一催化剂段、填充段和第二催化剂段，其中，在反应物流方向上，填充段的长度为第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的0.3

【技术实现步骤摘要】
甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系及应用


[0001]本专利技术涉及催化剂领域，具体涉及甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系及应用。

技术介绍

[0002]伴随着勘探技术的突破、新气田的发现以及深海勘探开发技术水平的不断提升，全球天然气探明储量持续增加。我国拥有独特的地质背景，天然气类型多，资源总量丰富，潜力巨大。随着对环境保护日益重视，能源的清洁替代是全球一次能源供应结构变化的必然趋势。烯烃原料是化工工业的基本原料，目前已出现烯烃原料多元化的发展趋势，如丙烷脱氢制丙烯产量已在全球快速增长；煤制烯烃也在中国快速发展；在天然气产量增加的背景下，甲烷转化制低碳烯烃(OCM)技术也再次引起学术界和工业界的关注。利用天然气生产乙烯是以烃类化合物中储量丰富的甲烷为原料制乙烯的最短路线，将使乙烯生产成本大幅下降，在理论上该路线最为经济。但由于甲烷的定向活化难度极大，该工艺目前依然是天然气化工与催化的研究热点。
[0003]目前，甲烷氧化偶联催化剂大多在750-850℃的反应温度下才能进行，在工业放大阶段，甲烷深度氧化，反应选择性低，以致碳二烃收率下降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系，其特征在于，在反应物流方向上，该催化剂体系依次包括第一催化剂段、填充段和第二催化剂段，其中，在反应物流方向上，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的0.3-5倍；所述第一催化剂段中的催化剂和所述第二催化剂段中的催化剂相同或不同且各自独立地包括载体和负载在所述载体上的活性组分，其中，所述载体选自二氧化硅和/或钛酸钡；所述填充段中的填充物选自二氧化硅和/或氧化铝；所述活性组分包括第一活性组分和第二活性组分，所述第一活性组分为Na2WO4和/或K2WO4，所述第二活性组分为Mn的氧化物。2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，所述第一催化剂段和所述第二催化剂段的长度比为0.5-6:1，优选0.8-2:1；和/或，所述第一催化剂段和所述第二催化剂段的体积比为0.5-6：1，优选0.8-2:1；和/或，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的2-5倍。3.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其中，所述第一催化剂段中的催化剂和/或第二催化剂段中的催化剂还含有助剂，所述助剂优选选自Ce的氧化物、La的氧化物、Sr的氧化物、Sm的氧化物和Y的氧化物中的至少一种；优选地，以100g所述载体为基准，所述助剂的含量为0.2-4g。4.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，以100g所述载体为基准，所述第一活性组分的含量为1-20g，所述第二活性组分的含量为1-10g。5.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，所述第一催化剂段处还设置有第一补氧进口；和/或，所述填充段设置有第二补氧进口；和/或，沿反应物流的逆方向上，所述第二补氧进口与所述第二催化剂段上游端的横截面的距离为填充段长度的0.3-0.7倍。6.一种甲烷氧化偶联制备碳二烃的方法，其特征在于，该方法包括：(1)在催化反应器中，沿反应物流的逆方向上依次装填催化剂和填充物以形成包括第二催化剂段、填充段和第一催化剂段的催化剂体系，其中，在反应物流方向上，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的0.3-5倍；所述第一催化剂段中的催化剂和所述第二催化剂段中的催化剂相同或不同且各自独立地包括载体和负载在所述载体...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵清锐，韦力，王雪，武洁花，邵芸，张明森，刘东兵，
申请(专利权)人：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：