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《甲烷液相部分氧化合成甲醇過程研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第19卷第1期高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)No.1Vol.192005年2月JournalofChemicalEngineeringofChineseUniversitiesFeb.2005文章編號(hào)：1003-9015(2005)01-0054-05甲烷液相部分氧化合成甲醇過程研究1,2122陳立宇,楊伯倫,張秀成,董武(1.西安交通大學(xué)化工系,陜西西安710049;2.西北大學(xué)化工學(xué)院,陜西西安710069)摘要：以碘系列化合物為催化劑，在發(fā)煙硫酸溶劑中進(jìn)行了甲烷液相選擇性氧化制取甲醇?？疾炝舜呋瘎┓N類、用量、反應(yīng)溫度、發(fā)煙硫酸濃度等工藝條件對(duì)反應(yīng)收率的影響，探討了甲烷液相
2、選擇性氧化的催化機(jī)理以及發(fā)煙硫酸中SO3含量的作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，甲烷液相部分氧化的最佳催化劑為I2，最佳的工藝條件為催化劑濃度為?10.099mol?L、反應(yīng)溫度473K、發(fā)煙硫酸(SO350%(wt))、反應(yīng)時(shí)間3h。在此條件下，甲烷轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化率可達(dá)82.65%,選擇性可達(dá)70.43%。機(jī)理研究表明，甲烷在部分氧化反應(yīng)中首先轉(zhuǎn)化為硫酸單甲酯，然后進(jìn)一步水解得到甲醇,反應(yīng)遵循親電取代機(jī)理。發(fā)煙硫酸中的游離SO3的作用就在于提供較好的親電環(huán)境、反應(yīng)的氧源以及親核試劑。關(guān)鍵詞：甲烷；液相選擇氧化；碘化合物；發(fā)煙硫酸；催化機(jī)理中圖分類號(hào)：TQ031.7；TQ223.1
3、21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AStudyofCatalysisOxidationofMethanetoMethanolinLiquidPhase1,2122CHENLi-yu,YANGBo-lun,ZHANGXiu-cheng,DONGWu(1.DepartmentofChemicalEngineering,Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,China;2.SchoolofChemicalEngineering,NorthwestUniversity,Xi’an710069,China)Abstract:Theselectiveoxida
4、tionofmethaneinoleumwascatalyzedbytheiodinecompounds.Theeffectofthecatalystskinds,catalystconcentration,reactiontemperatureandtheamountofSO3inoleumontheconversionofmethaneandtheyieldofmethanolwereinvestigated.Themechanismofreactioninoluentwasstudiedandthefunctionsofoluentwerealsodiscu
5、ssed.Amongthetestedcatalysts,I2showedthehighest?1activityandselectivity.Undertheoptimalreactioncondition,thatis,theconcentrationofI2is0.099mol?L,reactiontemperatureis473K,pressureofmethaneis3.4MPa,reactiontimeisfor3h,thecontentofsulfurtrioxideinoleumisabout50%,the82.65%conversionofmet
6、haneandthe70.43%yieldofmethanolcouldbeobtained.Themechanismanalysisshowsthatmethaneistransformedintomethylbisulfatefirstly,thenthemethylbisulfateishydrolyzedintomethanol.Theoxidationofmethanefollowsthemechanismofelectrophilicdisplacementintermediate.TheSO3ofoluentisthekeyelementintheo
7、xidationofmethaneandthefunctionsofstrongacidaresupplyingtheelectrophilicsurrounding,beingthesourceofoxidantandthenucleophiletoproductastableintermediate.Keywords:methane;selectiveoxidation;iodide;oleum;reactionmechanism1前言甲烷作為天然氣的主要成分，是一碳化工最重要的原料，作為最不活潑的飽和烷烴（其C-H鍵的?1離解能高達(dá)439kJ?mol），工業(yè)
8、上對(duì)甲烷的
