[发明专利]甲烷氧化偶联的低入口温度

权利要求书

1.一种从甲烷氧化偶联反应产生C₂+烃的方法，所述方法包括：

(a)将包含甲烷和含氧气体的反应物给料提供至第一反应区，其中所述反应物给料的温度为低于700℃、为275℃至低于700℃、优选为300℃至550℃或更优选为300℃至450℃；

(b)使所述反应物给料与能够催化甲烷氧化偶联反应的第一催化剂接触以产生包含C₂+烃和热的第一产物流；以及

(c)使所述第一产物流与能够催化甲烷氧化偶联反应的第二催化剂接触以产生包含C₂+烃的第二产物流，其中在步骤(b)中产生的热被至少部分地用于在所述第一产物流与所述第二催化剂接触前或所述第一产物流与所述第二催化剂接触过程中加热所述第一产物流；并且

其中所述第二产物流中C₂+烃的量大于所述第一产物流中C₂+烃的量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

步骤(b)中的甲烷氧化偶联反应在低于700℃、在275℃至低于700℃、优选在300℃至550℃或更优选在300℃至450℃的温度下发生；并且

步骤(c)中的甲烷氧化偶联反应在至少700℃、优选在700℃至1000℃或更优选在700℃至900℃的温度下发生。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在与所述第一催化剂即将接触前或与所述第一催化剂接触过程中，所述反应物给料的温度为300℃至550℃或更优选为300℃至450℃，并且在与所述第二催化剂即将接触前或与所述第二催化剂接触过程中，所述第一产物流的温度为至少700℃、优选为700℃至1000℃或更优选为700℃至900℃。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一催化剂和/或第二催化剂各自单独为块状金属催化剂或载体型催化剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第一催化剂、所述第二催化剂或两者包含锰或其化合物、钨或其化合物、镧或其化合物、钠或其化合物、铈或其化合物、硅或其化合物、以及上述的任意组合。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一催化剂包含具有氢氧化镧(La(OH)₃)结晶相的镧(La)铈(Ce)金属氧化物。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二催化剂为载体型催化剂，并且其中载体为二氧化硅、氧化镧或氧化铝、或上述的组合。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二催化剂包含Mn-Na₂WO₄/SiO₂，并且所述第一催化剂包含具有氢氧化镧(La(OH)₃)结晶相的镧(La)铈(Ce)金属氧化物。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在与所述第二催化剂接触之前，所述第一产物流与氧气给料接触。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一催化剂被置于第一催化床中，并且所述第二催化剂位于第二催化床中。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述第一反应区中的C₂+烃选择性为至少60％、或为60％至80％、或为60％至70％。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二催化剂的总体C₂+烃选择性为至少70％、优选为70％至95％、并且最优选为75％至90％。

13.根据权利要求12所述的方法，其中总体O₂转化率为至少95％或为100％。