CH4-CO2两步步阶转化直接合成C2-含氧化合物

摘要

提出了不经合成气直接由CH4和CO2合成C2-含氧化合物乙酸、乙醇的两步步阶反应转化工艺：第一步使CH4解离吸附在催化剂表面，生成表面金属表面碳物种M-CHx;第二步CO2的插入M-CHx继之加氢生成乙酸和乙醇。大量实验及量子力学的计算表明，两步步阶转化需双金属协同作用，其反应途径是：CH4首先解离吸附在一种金属上，生成表面碳物种;然后表面碳物种在羟基的作用下溢流到另一金属上，在后者完成CO2插入及加氢生成乙酸和乙醇。在完成上述研究之后，针对两步反应步阶转化过程，设计研制了可工业应用的连续式步阶反应器，新反应器在单位时间效率上比旧反应器提高5-10倍，在150℃,常压下，乙醇和乙酸的时空收率可达175 g/kgcat.h，选择性大于90％。