甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和由甲烷制备乙烷及乙烯的方法技术

本发明专利技术涉及甲烷氧化偶联技术领域，公开了一种甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和由甲烷制备乙烷及乙烯的方法，所述催化剂包括碳酸氧镧和负载在碳酸氧镧上的改性助剂；其中，所述碳酸氧镧以棒状颗粒的形式存在，所述棒状颗粒的长度为

【技术实现步骤摘要】
甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和由甲烷制备乙烷及乙烯的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂领域，具体地，涉及一种甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和由甲烷制备乙烷及乙烯的方法
。

技术介绍

[0002]甲烷氧化偶联为放热反应，生成的产物主要为乙烯，乙烷和水，该技术具有原子经济性好，环境友好的特点，自
1982
年
Keller
和
Bhasin
发表论文以来，就一直是催化
、
化学工业
、
石油天然气领域关注的焦点
。
[0003]目前甲烷氧化偶联反应常用催化剂是碳酸氧镧，碳酸氧镧的纳米形貌有多种，例如棒状，片状，花状和球状等
。
研究表明棒状碳酸氧镧具有较好的低温活性，但是，棒状碳酸氧镧的比表面积比较小，催化剂活性位点少，助剂分布不均匀，仍有待进一步提高
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决棒状碳酸氧镧比表面积小的问题，提供一种甲烷氧化偶联催化剂及其制备方法和由甲烷制备乙烷及乙烯的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种甲烷氧化偶联催化剂，其特征在于，所述催化剂包括碳酸氧镧和负载在碳酸氧镧上的改性助剂；其中，所述碳酸氧镧以棒状颗粒的形式存在，所述棒状颗粒的长度为
30
‑
500nm
，直径为5‑
50nm
，比表面积为
50
‑
100m2/g
；所述改性助剂为改性元素氧化物，所述改性元素选自
Cs、Ce、Fe、B、Zn、Cd、Ni
中的一种或多种；在所述催化剂中，镧元素与改性元素的摩尔比为1‑
100
：
1。2.
根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述棒状颗粒的长度为
200
‑
350nm
，直径为
10
‑
30nm
，比表面积为
55
‑
85m2/g
；优选地，所述改性元素选自
Cs
，
Ce
，
Fe
，
Ni
中的一种或多种；优选地，所述镧元素与改性元素的摩尔比为
10
‑
60
：
1。3.
一种甲烷氧化偶联催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)
将碱液加入到含可溶性镧盐的溶液中，在超声条件下进行反应，得到含有沉淀物的混合液；其中，所述超声在室温下进行，所述超声的操作条件包括先在
20
‑
30kHz
下超声1‑
5h
，然后在
40
‑
60kHz
下超声1‑
5h
；之后再在
80
‑
120kHz
下超声
0.5
‑
2h
；
(2)
常压下，将所述含有沉淀物的混合液在
25
‑
75℃
下进行老化，得到氢氧化镧；
(3)
将所述氢氧化镧与含改性助剂前驱体的溶液混合后进行浸渍，得到浸渍产物；其中，所述改性助剂前驱体选自含有
Cs、Ce、Fe、B、Zn、Cd、Ni
元素的可溶性化合物中的一种或多种；
(4)
将所述浸渍产物在
400
‑
600℃
下进行焙烧，得到所述甲烷氧化偶联催化剂
。4.
根据权利要求3所述的制备方法，其中，在步骤
(1)
中，所述碱液为碱的水溶液，所述碱液中的碱选自氢氧化钠和
/
或氢氧化钾，优选为氢氧化钠；优选地，所述碱液中碱的浓度5‑
12
重量％，进一步优选为
10
‑
12
重量％；优选地，所述含可溶性镧盐的溶液中镧元素的浓度为
0.05
‑
10

【专利技术属性】
技术研发人员：武洁花，刘东兵，冯英杰，邵芸，薛伟，
申请(专利权)人：中石化北京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：