我国科学家开发新型效率更高的甲醇合成方法

<正>甲醇是用于生产烯烃,芳族化合物和其他精细化学品的结构单元的重要平台分子。工业合成的能源密集型常规路线需要将甲烷重整为合成气,然后在高压下进一步转化为甲醇。将甲烷直接部分氧化为甲醇会更具吸引力,但具有挑战性,因为甲烷具有很高的C–H键强度,可忽略的电子亲和力和低极化率。此外,甲醇产物比甲烷更易被氧化,通常在反应条件下导致甲醇氧化。原则上,过氧化氢是在温和条件下将甲烷转化为甲醇的有效氧化剂。然而,目前直接生产过氧化氢太昂贵了。     

甲烷气对草莓采后生理的影响

为了探索甲烷能否在水果保鲜过程中发挥作用,寻求水果贮藏保鲜的新技术．本文以“鸡心”草莓为试验材料,研究了不同浓度甲烷气体（5％,10％,20％,30％）对草莓采后果实质量损失率、草莓软化腐烂率、果实硬度、果实可溶性固形物、果实可滴定酸含量、果实Vc含量、MDA含量的影响．结果显示,在本试验条件下甲烷浓度越高保鲜效果越好,30％浓度的甲烷可使在室温下放置的草莓保鲜期延长1—2d．表明甲烷在水果保鲜中有较大的贡献．     

水平管道内甲烷爆炸压力传播实验

借助自行研制的瓦斯爆炸水平管道模拟巷道,通过实验研究低浓度瓦斯爆炸特征参数及爆炸压力在水平管道内的传播规律。结果表明：爆炸极限范围内的甲烷气体,在燃爆腔体内（点火段附近）爆炸超压随甲烷浓度的增大呈先增大后减小的趋势;甲烷体积分数为9．4％时,爆炸压力最大,为0．165670MPa,对应时间为76．8ms。在燃爆腔体一扩散管路内,气体爆炸压力峰值呈波动性变化;距点火段3600mm处、体积分数为9．4％的甲烷气体爆炸压力最大,爆炸超压为0．181228MPa。实验中甲烷爆炸超压的体积分数为9．4％。该研究为管道及煤矿巷道瓦斯爆炸事故分析提供了参考。     

薄层色谱法检测磺胺二甲基嘧啶中有关物质

建立限量检测磺胺二甲基嘧啶中杂质的方法．采用薄层色谱法,用两种展开剂系统,分步同向展开对样品中的杂质进行检测．展开剂I为氯仿-甲醇-无水甲酸（45mL：5mL：0．15mL）,展开剂Ⅱ为4％氨水（V／V）-水-硝基甲烷-二氧六环（3mL：5mL：40mL：50mL）．结果表明,能简便有效地检测出磺胺二甲基嘧啶中各种可能存在的杂质,并能对其进行限量分析．     

烃类混合物及油气藏流体的粘度计算模型

根据ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ单流体混合规则,将基于两参数ＰｅｎｇＲｏｂｉｎｓｏｎ状态方程的流体粘度计算模型应用于烃类混合物及油气藏流体粘度的计算。对３种二元烃类混合物（甲烷丙烷、甲烷正丁烷和甲烷正癸烷）的粘度进行了计算,２４３９个数据点的平均相对误差为１６．７２％．计算了９种天然气及１７种油藏原油的粘度,其平均相对误差分别为９．８０％和１７．２９％．这种模型优于现有的油气藏流体粘度模型。     

V2O5液相催化氧化甲烷制甲醇动力学影响

研究了甲烷和发烟硫酸以V2O5为催化剂合成甲醇的反应动力学,考察了反应温度、反应初始压力和催化剂用量对甲烷转化率和目的产物收率的影响。结果表明,高温有利于甲烷转化率的提高,但过高的温度会导致目的产物收率降低;甲烷转化率随着初始反应压力的增大而提高,而甲醇收率随压力的变化趋势则是先提高,后趋于平缓;随着V2O5用量的增加,甲烷转化率增大,但当V2O5的添加量超过0.014 mol时,V2O5用量对甲醇收率的影响变得不显著。     

瑞士开发甲烷直接转化甲醇新工艺取得进展

<正>甲烷是天然气的主要成分,甲烷可转化成甲醇作为燃料和基本化工原料,相对于气态的甲烷,液态的甲醇运输方便、安全性好,对天然气的综合利用具有很好的前景。目前虽已有工业化的甲烷转化甲醇工艺,但反应需要高温高压条件,并经过两步化学反应,生产装置体积大、结构复杂,生产成本高,而且过程中出现一氧化碳、二氧化碳和甲醛等有害或无用的副产物。瑞士保罗谢尔研究所(PSI)催化与可持续化学研究所开发出一种将甲烷直接转化成甲醇的新工艺,     

甲醇超临界水氧化的实验研究

以过量的双氧水作为氧化剂,进行了380,400,420℃三个温度的超临界水氧化处理甲醇废水的实验研究。随着温度升高甲醇和COD去除率速度增加,在420℃时120min甲醇和COD的去除率都可达到99％以上。380℃时直到180min甲醇和COD的去除串分别为96．3％和93．1％;400℃到150min时甲醇去除半达到97.5％,到180min时COD去除率也达到了98．7％。在甲醇的氧化分解历程中,经历了先被氧化分解为甲醛的中间过程,然后再被完全氧化为二氧化碳和水。     

新型ZrO_2膜管的研制及其对甲烷部分氧化的催化性能研究

利用ＳＯＬ－ＧＥＬ技术成功地制备了ＺｒＯ_２－ＣａＯ膜管，这种膜管由于能控制氧的扩散速度，并能活化它，因而容易和甲烷反应，表现了高的选择性生成甲醇、甲醛。实验发现最佳的制膜条件为：焙烧温度是７００～９００℃，膜厚４５～６０ｇＺｒ／ｃｍ￣２，ＣａＯ的最佳值为Ｘ＝０．０８～０．１５。实验也考察了最佳的反应条件，常压下反应温度为３５０℃，ＧＨＳＶ＝８０００～１００００ｈ￣（－１）。在这样的条件下获得了９５％的甲醇、甲醛选择性，大约１％转化率。     

窄间隙介质阻挡放电转化甲烷的研究

在常温常压无催化剂条件下,对介质阻挡放电甲烷与氧气的合成进行了研究.试验了原料气体总流量、氧的体积分数和激励电压等参数对甲烷转化率、甲醇及C2H4收率的影响,并研究了不同氧的体积分数下甲烷转化率和消耗功率的关系.甲烷和氧气的总流量为1 000 mL/min时,CH4转化率保持在70%以上,最高达到81.1%;氧气的加入提高了甲醇的收率,当氧的体积分数为18.26%时甲醇收率达到12.33%;激励电压在1 850~1 900 V时,CH4转化率、甲醇和C2H4的收率均出现了最大值;随着消耗功率的减少,CH4转化率也随之降低.     

温度降低对产甲烷效能的影响

鉴于温度对产甲烷过程稳定运行的重要性,采用间歇培养方式研究了产甲烷过程受温度降低的影响,以及初始碳源对温度降低后产甲烷效能的影响.结果表明,产甲烷菌在25℃条件下,产甲烷效能有不同程度的下降,累计产甲烷量降低了25.2%,比产甲烷速率降低了21.1%,底物利用率都降低了15%左右.产甲烷菌在初始甲酸钠体积分数5%～40%、乙酸钠浓度0.5～4.0 mol/L和甲醇体积分数35%～70%时都可以产甲烷,其累计产甲烷量随着底物含量的增大而先增大后减小.在甲酸钠体积分数30%和乙酸钠浓度3 mol/L时,累计产甲烷量达到最大,分别为2.75、2.84 L/L,累计产甲烷量分别提高了12.2%和15.9%.不同体积分数甲醇对其产甲烷量提高效果不明显,产甲烷效能与原来持平.     

非平衡等离子体与催化相配合直接转化甲烷制甲醇的研究

本文综述甲烷制甲醇在国内外的发展趋势，指出用非平衡等离子体技术对甲烷直接转化制甲醇应用前景的新途径；提出今后的研究方向。     

甲烷选择催化氧化合成含氧化合物的研究进展

甲烷选择性氧化制取含氧化物是一个重要的科学价值与商业价值并重的化工过程,简述了近年来甲烷活化制含氧化物的研究进展,并展望了进一步研究和开发的方向。     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

The kinetic studies of direct methane oxidation to methanol in the plasma process

The research outlined here includes a study of methanol production from direct methane conversion by means of thermal and plasma method. The kinetic study, derived from thermal-based approach, was carried out to investigate thoroughly the possible intermediate species likely to be presented in the process. A set of plasma experiments was undertaken by using dielectric barrier discharge （DBD）, classified as non-thermal plasma, done at atmospheric pressure and room temperature. Plasma process yields more methanol than thermal process at the same methane conversion rates and methane to oxygen feed ratios. Oxidation reaction of thermal process resulted CO and CO2 as the most dominant products and the selectivity reached 19% and 68%, respectively. Moreover, more CO and less CO2 were produced in plasma process than in thermal process. The selectivity of CO and CO2 by plasma was 47% and 20%, respectively. Ethane （C2H6）was detected as the only higher hydrocarbon with a significant concentration. The concentration of ethane reached 9% of the total products in plasma process and 17% in thermal process. The maximum selectivity of methanol, the target material of this research, was 12% obtained by plasma method and less than 5% by thermal process. In some certain points, the kinetic model closely matched with the experimental results.     

Crystal structure of a membrane-bound metalloenzyme that catalyses the biological oxidation of methane

Particulate methane monooxygenase (pMMO) is an integral membrane metalloenzyme that catalyses the conversion of methane to methanol. Knowledge of how pMMO performs this extremely challenging chemistry may have an impact on the use of methane as an alternative energy source by facilitating the development of new synthetic catalysts. We have determined the structure of pMMO from the methanotroph Methylococcus capsulatus (Bath) to a resolution of 2.8 A. The enzyme is a trimer with an alpha3beta3gamma3 polypeptide arrangement. Two metal centres, modelled as mononuclear copper and dinuclear copper, are located in soluble regions of each pmoB subunit, which resembles cytochrome c oxidase subunit II. A third metal centre, occupied by zinc in the crystal, is located within the membrane. The structure provides new insight into the molecular details of biological methane oxidation.     

CO2气体的化工开发前景

讨论了将CO2合成甲醇、甲烷以及一些低碳烃类化合物的前景。这种转化一方面可以解决环境污染问题，另一方面可以生产燃料和基本化工原料。