李明华，洪 林，陈立宇

（1.西北大学化工学院, 陕西 西安 710069； 2.第四军医大学化学教研室, 陕西 西安 710032）

SO3体系中碘催化甲烷的选择性氧化反应

李明华1,2，洪 林1，陈立宇1

（1.西北大学化工学院, 陕西 西安 710069； 2.第四军医大学化学教研室, 陕西 西安 710032）

在SO3体系中，采用碘系列化合物作为催化剂进行甲烷部分氧化反应的研究。对催化剂进行筛选，考察反应工艺条件的影响，并对反应机理进行探讨。最终确定I2为最佳催化剂，反应的最优工艺条件为：催化剂0.099 mol·L−1，温度T=433 K，初始压力P=4.0 MPa，搅拌速度500 r/min。该工艺条件下甲烷转化率可达63.57%，目的产物收率为52.6 %，产物选择性82.74%。

甲烷；部分氧化；碘催化；SO3体系

甲烷液相部分氧化反应是近几十年发展起来的研究领域，目的在于将甲烷转化成为易于运输的甲醇。前苏联科学家在20世纪60年代开创了甲烷液相部分氧化制甲醇的研究工作，研究主要集中在强酸溶液中催化剂的开发，主要的催化剂为Pt、Pd过渡金属及稀土金属。近些年来，Xiao Gang、Periana、Michalkiewicz 、陈立宇等研究者提出在发烟硫酸体系中甲烷液相部分氧化制甲醇的工艺，并对催化机理进行讨论[1-8]。

之前的研究都证明，贵金属及碘系列催化剂在强酸体系中均对甲烷部分氧化有较好的催化效果。而在发烟硫酸体系中，SO3是发烟硫酸中主要的氧化剂，其浓度直接影响甲烷的转化率[9]。本实验利用 SO3来充当甲烷部分氧化的溶剂和氧化剂，碘溶解于SO3中作为催化剂，直接合成硫酸单甲酯。水解后可以得到甲醇，并可以避免应用发烟硫酸过程中而产生过多稀酸，为甲烷液相部分氧化工作开辟一个新的思路。……