[发明专利]一种甲烷氧化偶联制C2烃的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲烷氧化偶联制C2烃的催化剂的应用，其特征在于：在固定床反应器中进行反应，反应气CH₄：O₂：N₂的体积比为19：1：20-9：1：10，N₂ 为平衡气，反应的空速为：7200-25000h^-1，反应温度为550-700 ℃，反应压力为常压；

所述的甲烷氧化偶联制C2烃的催化剂包括Mo物种和锡氧物种，该催化剂的Mo物种以MoO_x形式均匀分散在催化剂表面，锡氧物种以Na₂SnO₃和SnO₂两种结构存在；其中Mo 元素与Sn 元素的摩尔比为1:30-2:1；

所述的甲烷氧化偶联制C2烃的催化剂的制备方法，采用水热法合成，其步骤如下：

（1）配制混合溶液：按照原料中钼元素和锡元素的摩尔比例为1:30-2:1，称取锡盐或二氧化锡与钼盐依次加入反应釜中，加入溶剂，搅拌、溶解，并在60 ℃下水浴加热1 h；

所用锡源为二氧化锡或锡盐，锡盐包括五水合四氯化锡、三水合锡酸钠、二水合氯化亚锡、无水氯化亚锡、硫酸亚锡、氟化亚锡中的一种；所用钼源为四水合钼酸铵、二水合钼酸铵、二水合钼酸钠、钼酸钾中的一种；

（2）水热反应：将装有混合溶液的反应釜置于均相反应器内80-200 ℃加热20-26 h，使钼盐与锡盐充分反应；

所用水热溶剂为去离子水、无水乙醇或N,N-二甲基甲酰胺中的一种或两种；

（3）干燥：将制得的悬浊液离心、洗涤后，在80-110 ℃下干燥12 h；

（4）焙烧：将干燥后的样品放入管式炉，以每分钟2 ℃的升温速率升温至650-700 ℃，在保护气氛中焙烧4-8 h，自然冷却至室温得Mo-Sn催化剂。

2.根据权利要求1所述的甲烷氧化偶联制C2烃的催化剂的应用，其特征在于：选取两种水热溶剂时，两种水热溶剂的体积比为5：1-1：5。

3.根据权利要求1所述的甲烷氧化偶联制C2烃的催化剂的应用，其特征在于：焙烧时所用的保护气氛为氧气、空气、氮气或氩气中的一种。