[其他]甲烷转化的方法和催化剂

权利要求书

1、在含甲烷和氧气的混合气与催化剂接触，使甲烷转化为氢气、乙烯、乙烷和较高烃类产品的过程中，其改进之处在于采用一种或多种选自下列金属族的金属氧化物作为催化剂：

(a)周期表中第ⅡA族金属，铍、镁、钙、锶或钡；

(b)周期表中第ⅢB族金属，钪、钇或镧；

(c)除铈以外的镧系金属，镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥；以及

(d)它们的混合物。

2、根据权利要求1的方法，其中催化剂是选自包括铍、镁、钙、锶和钡的第ⅡA族金属的一种金属氧化物。

3、根据权利要求2的方法，其中催化剂是氧化镁。

4、根据权利要求2的方法，其中催化剂是氧化锶。

5、根据权利要求1的方法，其中催化剂是选自包括钪、钇和镧的第ⅢB族金属的一种金属氧化物。

6、根据权利要求5的方法，其中金属氧化物为三氧化二钇。

7、根据权利要求5的方法，其中金属氧化物为三氧化二镧。

8、根据权利要求1的方法，其中催化剂是选自包括镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥的镧系金属的一种金属氧化物和它们的混合物。

9、根据权利要求1的方法，其中金属氧化物是稀土氧化物的一种混合物，它是在稀土矿中形成的，但部分二氧化铈已去除。

10、根据权利要求1的方法，其中含甲烷和氧气的气体与催化剂在温度为500-1000℃条件下接触。

11、根据权利要求1的方法，其中在接触区气体压力是1到50大气压。

12、根据权利要求1的方法，其中加入反应器的进料中甲烷与氧气的摩尔比率是0.5到50。

13、根据权利要求1的方法，其中含甲烷和氧气的气体与催化剂在温度为550-850℃、接触区的气体压力为1到20大气压，以及进入反应器的气体中甲烷和氧气的摩尔比率为2到20的条件下接触。

14、根据权利要求1的方法，其中进料氧气包含20到100%（体积）的氧。

15、根据权利要求14的方法，其中所用进料氧气基本上是纯氧。

16、根据权利要求1的方法，其中甲烷进料包含60-100%（体积）的甲烷。

17、根据权利要求16的方法，其中所用甲烷基本上是纯甲烷。

18、根据权利要求1的方法，其中所用催化剂包括作为第一种基本金属氧化物的权利要求1的催化剂和第二种金属氧化物助催化剂，助催化剂金属氧化物中的金属选自包括下列金属的各族：

（a）第1A族金属，锂、钠和钾;

（b）第ⅡA族金属，铍、镁、钙、锶和钡;

（c）第ⅢB族金属，钪、钇和镧;

（d）镧系金属，铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥;

（e）第ⅣA族金属，锡和铅;

（f）第ⅤA族金属，锑和铋;

（g）第1B族金属，铜、银和金以及

（h）它们的混合物。

19、根据权利要求18的方法，其中所述第二种助催化剂氧化物的用量从催化有效量到混合物的50%（重）。

20、根据权利要求18的方法，其中所用基本金属氧化物是氧化镁、氧化钙或氧化锶，助催化剂氧化物是氧化锂。

21、根据权利要求18的方法，其中基本金属氧化物是三氧化二钇，助催化剂氧化物是氧化锂、氧化铍、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锡、氧化铅、氧化锑、氧化铋、氧化铜、氧化银或氧化金。

22、根据权利要求18的方法，其中基本金属氧化物是三氧化二镧，助催化剂氧化物是氧化锂、氧化铍、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锡、氧化铅、氧化锑、氧化铋、氧化铜、氧化银或氧化金。

23、根据权利要求18的方法，其中基本金属氧化物是由稀土矿中形成的一种稀土氧化物的混合物，但已去除了一部分二氧化铈，助催化剂氧化物是氧化锂、氧化铍、氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡、氧化锡、氧化铅、氧化锑、氧化铋、氧化铜、氧化银或氧化金。