甲烷部分氧化与全部氧化路线详解
甲烷部分氧化制合成气(POM)因具有投资少、能耗低、氢碳比适合于合成甲醇及费托合成等优点,而受到人们的广泛关注。该工艺能否实现工业化的关键是开发活性高、稳定性好的催化剂。
目前负载型铑催化剂被广泛的应用于此反应中,这些催化剂的活性主要取决于载体本身的特性。
比利时化学家分析了铑基催化剂载体对POM制合成气反应的影响,研究发现,在一般情况下,对H2和CO活性和选择性而言,负载在铑上的可被还原氧化物要比不能被还原的氧化物低很多。在POM 中,催化剂的烧结、流失和在氧化状态下金属活性的改变是造成催化剂失活的主要因素。最有效的减少失活的方法是在低温下反应,但是POM只能在高温下(通常高于700℃)才能产生有意义的甲烷转化。研究结果表明,尤其在低温下,钛改性的MgO作载体铑基催化剂具有很高的活性和选择性。实验通过含钛两种不同原始化合物(TiCl4和有机物异丙醇钛)负载到MgO上的方法制备了钛改性的氧化镁载体。实验结果表明,对产生合成气来说,Rh/Ti-MgO催化剂比 Rh/MgO显示出了更高的活性和选择性。