[发明专利]一种以天然气甲烷为原料催化制备对二甲苯的耦合方法

摘要

本发明提供了一种以天然气CH4为起始原料催化制备对二甲苯的耦合方法，包含以下步骤：(1)制备甲基化试剂溴甲烷：CH4在媒介O2和氢溴酸的作用下催化制备溴甲烷；(2)制备底物苯：CH4在改性分子筛的作用下，无氧芳构化制备苯；(3)合成对二甲苯：然后以(1)和(2)中合成的物质为原料，在分子筛作用下催化制备对二甲苯。本发明提供的耦合制备对二甲苯方法具有反应物转化率较高和目标产物选择性高等优点；同时，该发明开辟了以天然气为原料制备对二甲苯的新方法，对天然气资源的综合利用提供了有效途径，并且对缓解石油资源的紧缺具有现实意义。

主权项

一种以CH4为起始原料制备对二甲苯的方法，包含以下步骤：制备溴甲烷：将CH4和O2混合均匀后通入装有第一催化剂的固定床反应器中，同时通入氢溴酸，反应在常压下进行，反应温度为350 850℃；制备苯：在载气N2的作用下将CH4通入到装有第二催化剂的固定床中，催化制备苯，反应在常压下进行，反应温度为400 1000℃；合成对二甲苯：在载气N2的作用下，将前述制备的溴甲烷和苯同时通入到固定床反应器中，在第三催化剂的作用下合成对二甲苯，产物经冰水浴冷却收集，即得对二甲苯；其中，所述第一催化剂是选自金属单质Pt、Au、Ag、La、Ce、Cu、Fe、Mn、Mo、Ni、Zn、Rh、Ru、Bi、Pd、V、Cd、W或其氧化物中的至少一种；所述第二催化剂是选自分子筛HZSM 5、HZSM 11、H beta、MCM 22、MCM 41、MCM 48、SAPO、SBA 15或改性后的上述分子筛中的至少一种；所述第三催化剂是选自分子筛HZSM 5或改性分子筛HZSM 5或复合分子筛Silicalite 1/HZSM 5、MCM 41/HZSM 5中的一种。