【摘 要】
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我国及世界天然气储量极其丰富，预计在本世纪，天然气将成为能源及化工原料的主要来源。大庆油田有着丰富的天然气资源，每年产天然气20亿立方米左右。天然气中含有的异丁烷主要被
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我国及世界天然气储量极其丰富，预计在本世纪，天然气将成为能源及化工原料的主要来源。大庆油田有着丰富的天然气资源，每年产天然气20亿立方米左右。天然气中含有的异丁烷主要被用作燃料，价格较低，若将其转化为高附加值的甲基丙烯酸，可获得较大的经济效益。本文研究开发了异丁烷直接氧化制甲基丙烯酸的工艺，不但可以缩短工艺流程，而且能减少设备投资，从而降低生产成本。本文通过合成性能良好的杂多酸（盐）催化剂，研究了不同杂原子（如P、Si、Fe、Co）、中心原子（如Mo、W、V、Nb、Ta）等对杂多酸催化活性的影响，确定最佳催化剂组成：研究了抗衡阳离子（如Cs、Ni、Cu、K）对催化剂酸性和氧化性等性能的影响，确定合适的抗衡阳离子；研究了催化剂合成方法及合成条件对催化剂性能的影响，选择最佳的合成方法，确定最佳的合成条件；研究了不同载体对催化剂性能的影响，主要研究中性或酸性载体的影响，如SiO2、活性碳、膨润土、离子交换树脂、硅藻土等，确定合适的载体。本文在初步探讨异丁烷直接氧化制甲基丙烯酸工艺的同时，对实验室小试工艺条件也进行了探索，建立了异丁烷氧化制甲基丙烯酸的小试反应装置，确定了最佳的反应温度、压力、空速以及原料气的组成等，对催化剂进行了活性及稳定性考察。
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