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天然气催化转化为液态化学品或燃料

天然气催化转化为液态化学品或燃料

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【摘要】:
除了如前所述的甲烷非氧化活化,在氧化环境下通过甲烷氧化偶联(OCM)制备乙烯(上世纪80年代以来重要的石油化工原料)的甲烷活化过程也受到了广泛关注。尽管已经有大量催化剂被尝试用于该反应,但较低(<25%)的C2产率限制了其工业化的设想。传统的乙烯-甲烷低温分离耗能很高,对于该乙烯含量较低的过程来说经济上不可行。在这种背景下,我们没有尝试通过优化催化剂配方来轻微改善催化性能(该反应有可能受到热
  除了如前所述的甲烷非氧化活化,在氧化环境下通过甲烷氧化偶联(OCM)制备乙烯(上世纪80年代以来重要的石油化工原料)的甲烷活化过程也受到了广泛关注。尽管已经有大量催化剂被尝试用于该反应,但较低(&lt;25%)的C2产率限制了其工业化的设想。传统的乙烯-甲烷低温分离耗能很高,对于该乙烯含量较低的过程来说经济上不可行。在这种背景下,我们没有尝试通过优化催化剂配方来轻微改善催化性能(该反应有可能受到热力学限制),而是提出通过将该OCM反应和一个后接的低聚反应进行耦合,使最终产品为液态化学品或燃料。
 
  通过使用经典的OCM催化剂和化学循环运行,包含乙烯、乙烷和甲烷的混合物将首先产生于OCM反应,然后被送入另外一个反应器,并在特制催化剂的作用下转化90%以上的C2物种及20%以上的甲烷为液态产物。未参与反应的甲烷及其他残余气态物种将被循环返回第一个OCM反应器用于进一步反应。通过该两步反应法可以实现非常高的天然气向液态产物的转化效率。此外,如果使用页岩气这种特殊天然气为原料,由于其较高的C2(~10%)和C3(~5%)含量,将可以获得更高的转化和运行效率。
 
  本项目已在实验室开展了前期研究并取得了一定的科研成果。目前期待有前瞻性战略眼光的合作伙伴加盟,一道为尽快实现本技术走出实验室,实现大规模工业化应用而共同奋斗,最终实现利益共享。