探究甲烷溴氧化及二甲醚合成研究

《探究甲烷溴氧化及二甲醚合成研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、湖南大学硕士学位论文甲烷溴氧化及二甲醚合成研究姓名：徐含飞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：周小平20050501璇士学位论文摘要二甲醚是一种潜谯的清洁能源，它不仅怒从合成气制汽油、低碳烯烃的重要中闻体，瓣且也是多种化工产品熬原料。羁兹，二甲醚豹搀统生产工艺是麸合成气出发铡备，僵是在天然气隶蒸汽重整制合成气髂过程中，需要撩浇麟分之一l冀上的天然气来供给反应热量，能激消耗大，造成资源的浪费。本论文探讨了一种从非合成气途径合成二甲醚的新工艺。零论文逶过嚣多滚袋合残二攀醚，在第一多赘平烷溪鬣讫实验中，擎浣、氧气和氢演酸(40Wt蹦)在催化剂上反应生成澳甲烷，整个反应是

2、强放热反应。我们用浸溃法制各了～系列Si02负载的催化剂进行了甲烷溴氧化实骏，考察了反应温度、氢溴酸滚爨、甲烷雾菱爨鞠氧气滚繁对甲婉转纯率、CH3Br选择牲、CHzBr2选择性以及深度氧化产物CO和C02黔选择性的影响。研究表明在反应温度为600℃、氢溴酸流量为8．0mL／h、甲烷流量为5．0mL／min和氯气流量为5．0mL／min的反应条件下，在健化剡2．5％Ba2．5％La0．5％Ni0+1％Ru／SiO，上，甲烷转讫率您46．5％，CH3Br选择’陵为82．7％，CH2Br2选择性为5．7％，CO选择性为9．9％，C02选择性为1．7％，在反应产物中，检测到少量

3、的H2生成。反应后产生的溴甲烷在金麟氯化物倦化剂上进行第=步水解反成制备二甲醚，我们系统建考察了蓬往奏l类黧、反应露潮、羡痖涅凄帮溪等烧与承豹蕨量宪镶对CH3Br转化率、DME选择性和CH30H逸择性的影响。研究表明程催化剂RuCI，上，在反应温度为l80℃、反应时间为10小时、溴甲烷质量为0．Sg、水质量为0．79的反应条传下，CH3Br懿转化李为98．3％，DME的选择性为68。9％，CHlOH鲍选择性为31．1％。本论文简单的探讨了甲烷溴氧化和溴甲烷水解的反应机理。在甲烷溴氧化反应机理研究中发现，在论文所讨论的条件下，除了CH4与HBr和02之间的自由蒸反应生成e

4、毽Bf乡}，述存在蓍CH3Br送一多浚能生或CH2Br2以及c氆Bf燃浇和承蒸汽霪整生成COx等副艇应，其中副产物CH2Br2可以重新循环到反应器中反应生成CH3Br。在溴甲烷水解制备二甲醚的反应机理研究中，推测在Ru催化剂上形成了～系列的反应孛勰髂，不过对鼗反应凝理蠢耱予更遂一步戆验证。关键词：甲烷溴氧化：溴甲烷：单醇；二甲醚雩浣漠藏讫及二等醚赍袋研究AbstractDimethyletherisapotentialcleanfuel．Itisnotonlyallimportantintermediateinthesynthesisofgasolineandlight

5、olefinsfromsyngaS．butalso臻importantrawmaterialforotherchemicalsproduction．Currently，dimethyletherhasbeensynthesizedfromtraditionalsyngasprocess，beinganenergyconsumingone，inwhichmorethanonefourthofnaturalgasmustbeburnedtogenerateheatforthesteamreformingofnaturalgas．Here，wepresentanon—syng

6、asprocesstoproducedimethyletherfrommethane．Theartforthesynthesisofdimethyletherdevelopedinthisworkconstitutestwosteps．tnthefirststep，oxidativebrominationofmethane(OBM)，methanewasconvertedtobromomethanebyreactingwithoxygenandhydrogenbromide(40Wt％jnwater)overacatalyst．Thereactionisastronge

7、xothermicreaction．WepreparedaseriesofSi02supportedcatalystsusingimpregnantmethodandutilizedthemintheconversionofmethanetobromomethane．Thefactors，suchasthereactiontemperature，theflowofhydrogenbromide，theflowsofmethaneandoxygen，weresystematicallyexplored．Theresultshowofa46．