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天然氣催化轉化為液態化學品或燃料

天然氣催化轉化為液態化學品或燃料

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【摘要】:
除了如前所述的甲烷非氧化活化,在氧化環境下通過甲烷氧化偶聯(OCM)制備乙烯(上世紀80年代以來重要的石油化工原料)的甲烷活化過程也受到了廣泛關注。盡管已經有大量催化劑被嘗試用于該反應,但較低(<25%)的C2產率限制了其工業化的設想。傳統的乙烯-甲烷低溫分離耗能很高,對于該乙烯含量較低的過程來說經濟上不可行。在這種背景下,我們沒有嘗試通過優化催化劑配方來輕微改善催化性能(該反應有可能受到熱
  除了如前所述的甲烷非氧化活化,在氧化環境下通過甲烷氧化偶聯(OCM)制備乙烯(上世紀80年代以來重要的石油化工原料)的甲烷活化過程也受到了廣泛關注。盡管已經有大量催化劑被嘗試用于該反應,但較低(&lt;25%)的C2產率限制了其工業化的設想。傳統的乙烯-甲烷低溫分離耗能很高,對于該乙烯含量較低的過程來說經濟上不可行。在這種背景下,我們沒有嘗試通過優化催化劑配方來輕微改善催化性能(該反應有可能受到熱力學限制),而是提出通過將該OCM反應和一個后接的低聚反應進行耦合,使最終產品為液態化學品或燃料。
 
  通過使用經典的OCM催化劑和化學循環運行,包含乙烯、乙烷和甲烷的混合物將首先產生于OCM反應,然后被送入另外一個反應器,并在特制催化劑的作用下轉化90%以上的C2物種及20%以上的甲烷為液態產物。未參與反應的甲烷及其他殘余氣態物種將被循環返回第一個OCM反應器用于進一步反應。通過該兩步反應法可以實現非常高的天然氣向液態產物的轉化效率。此外,如果使用頁巖氣這種特殊天然氣為原料,由于其較高的C2(~10%)和C3(~5%)含量,將可以獲得更高的轉化和運行效率。
 
  本項目已在實驗室開展了前期研究并取得了一定的科研成果。目前期待有前瞻性戰略眼光的合作伙伴加盟,一道為盡快實現本技術走出實驗室,實現大規模工業化應用而共同奮斗,最終實現利益共享。

 

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