甲烷一部氧化法制甲醇合成技术-综述

导言随着世界石油资源的日益枯竭，天然气的综合利用越来越受到重视。在我国内陆和沿海大陆架上都有丰富的天然气资源，但是气体原料的储存和远距离运输十分不便。天然气主要成分是甲烷，如何把丰富的甲烷转化成便于运

导言 随着世界石油资源的日益枯竭，天然气的综合利用越来越受到重视。在我国内陆和沿海 大陆架上都有丰富的天然气资源，但是气体原料的储存和远距离运输十分不便。天然气主要 成分是甲烷，如何把丰富的甲烷转化成便于运输的有用的化学原料甲醇来弥补石油资源的不 足，是缓解能源危机的有效途径。 天然气主要成分甲烷的部分氧化反应成为目前催化领域的热点之一。甲醇是一种清洁的 ,, 能源又是重要的基础化工原料贮存和运输都比较方便。 甲烷直接氧化制甲醇的研究已经持续近一个世纪，但至今尚未取得突破性进展。传统的 , 甲醇生产方法是以天然气或煤为原料经合成气转化。此二步采用甲烷直接转化成甲醇则是 ,,,, 最理想的方式一直法设备投资高工艺复杂能耗大单程转化率低。 该反应是减分子反应，从动力学上考虑高压对正反应有利，故多数研究者采用高压条件 5~10MPa 下进行，一般为；设备要求高、操作工艺繁杂，但仍不能同时获得较高的转化率 和甲醇的选择性，其主要原因是产物甲醇比甲烷更易氧化。为提高甲醇的选择性，有学者提 出采用膜催化反应器来进行这类反应，以控制反应的深度，但膜反应器不能在高压下操作， Mo-Co-O/SiO2 为此，有人在常压下研究了系催化剂上甲烷直接氧化制甲醇的反应。 C-H 甲烷分子结构十分稳定，键能很高，活化甲烷需要较高的温度，在高温下甲醇又极 易深度氧化。为了提高甲烷直接转换成甲醇的选择性和产率，各国学者、专家积极研究应用 如仿生催化、光催化、超临界水氧化等，本文主要结合论 新技术发展了多种方法合成甲醇， 文的要求，通过查阅资料，首先介绍近期国际上在甲烷直接氧化制甲醇工艺上研究的一些进 展，然后结合小学期上过的课《第三章甲醇》这一章上介绍的几种甲烷一部氧化法制甲醇 进行综合和拓展，评述近期甲烷直接氧化制甲醇的新技术进展。 最新研究进展 ① 细菌法甲烷制甲醇技术 OsakaGas 日本公司开发出一种利用细菌由甲烷制取甲醇的技术。该技术是将甲烷和 50 氧送入温度为℃、里面有由甲烷产生的细菌的反应器而制得甲醇。采用这一技术制取甲 OsakaGas 醇的生产成本极低。公司还将继续进行这一技术的研究与开发，提高其效率并 降低生产成本。 ② 美国开发成功碘催化氧化甲烷制甲醇甲烷 根据美国《化学工程新闻》最近报道，美国南加州大学洛克尔烃研究所化学助理教授波