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        透氧膜反應(yīng)器提效甲烷芳構(gòu)化

        2014-04-04 07:15:01文/艾
        化工管理 2014年4期
        關(guān)鍵詞:催化劑研究

        文/艾 班

        近日,中科院青島生物能源與過程研究所膜分離與催化團隊負責(zé)人江河清研究員與德國漢諾威大學(xué)、尤利西研究中心、拜耳公司等機構(gòu)研究人員合作,在透氧膜反應(yīng)器中嘗試進行了甲烷芳構(gòu)化反應(yīng),生成了苯及其衍生物。

        據(jù)介紹,甲烷芳構(gòu)化是將甲烷直接轉(zhuǎn)化為液體產(chǎn)品的有效途徑之一,在催化科學(xué)、工業(yè)應(yīng)用等方面具有重要意義。其早期研究主要集中在開發(fā)高活性、高穩(wěn)定性的催化劑。Mo/ZSM-5催化劑是目前被廣泛研究和使用的催化劑。但該類催化劑存在易積炭失活、甲烷轉(zhuǎn)化率低等問題。研究人員嘗試在該體系中引入一定量氧氣或溫和的氧化劑,以實現(xiàn)甲烷的選擇性催化轉(zhuǎn)化。

        江河清等研究人員在透氧膜反應(yīng)器中嘗試進行了甲烷芳構(gòu)化反應(yīng)。由于反應(yīng)器采用了鈣鈦礦型透氧膜,使氧氣可以從空氣側(cè)轉(zhuǎn)移到透氧膜另一側(cè),并與甲烷芳構(gòu)化所生成的氫氣反應(yīng)產(chǎn)生水,從而打破化學(xué)平衡,提高甲烷轉(zhuǎn)化率。此外,通過使用該透氧膜反應(yīng)器,可以將氮氣保留在空氣側(cè),避免其進入甲烷—芳烴體系中。同時研究人員還發(fā)現(xiàn),由于氧氣和水蒸氣的存在,顯著改善了催化劑Mo/ZSM-5的積炭失活問題,延長了催化劑的使用壽命。

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