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等离子体与催化剂协同CO2选择氧化低碳烷烃反应机理研究

文章来源:  发布日期:2009-04-14  

天然气、油田气及煤层气的主要成分是甲烷,但都不可避免地含有一定量的乙烷,任何通过甲烷转化来实现上述气体利用的过程都必须考虑乙烷的分离与利用问题,而乙烷的最好利用途径是不经分离,与甲烷一起活化得到共同的目的产物。CO2是最主要的温室气体,选择CO2?为氧化剂将甲烷和乙烷共同活化制烯烃对合理利用资源和保护环境具有重要意义。CO2?氧化甲烷和乙烷混合气一步合成烯烃尚未见报道,但甲烷、乙烷单独作为反应原料与二氧化碳共活化制烯烃已有报道。二氧化碳氧化甲烷(乙烷)制烯烃在热力学上是允许的,部分催化剂显示出较高的烯烃选择性,而采用等离子体技术则具有高的烷烃转化率。本项目的研究目标是在常压、低温(小于500K)条件下实现CO2?氧化甲烷和乙烷共活化制烯烃反应;开发适合于本反应的高活性催化剂及其特殊制备方法;研究高压脉冲放电等离子体与催化剂协同作用下CO2?氧化甲烷和乙烷共活化制烯烃反应新过程;研制开发出适合于等离子体气氛下CO2?氧化甲烷和乙烷共活化制烯烃反应的高活性催化剂和新型反应器;利用发射光谱等分析技术对等离子体-催化条件下CO2?氧化甲烷和乙烷共活化制烯烃反应机理进行研究。最终烯烃选择性和收率达到国际先进水平,为实现其工业应用提供依据。