载量为1 % -20 % wt。此负载量为甲 烷化反应及甲烷无氧芳构化反应合理的金属负载量范围，既不会造成金属负载较少从而没 有催化活性也不会使金属负载量过多从而造成催化活性的下降。
[0039] 优选地，不同的活性组分同时负载于同一载体，或者负载于不同的载体。甲烷化与 甲烷无氧芳构化依据其相对应的反应特性，可以使用相同或不同载体使两种活性中心发挥 其最优效果。
[0040] 优选地，所述分子筛为普通分子筛或多级孔分子筛;所述分子筛的硅铝比范围为 10-100。多级孔分子筛在一定程度上有利于芳烃的扩散，增大芳烃选择性，合理的硅铝比可 以提供合适的酸位供催化反应发生。
[0041] 优选地，所述催化剂为装填一种或多种同时具有甲烷化和甲烷无氧芳构化的两种 活性的催化剂，或者在物理混合后，同时装填多种仅具有甲烷化和仅具有甲烷无氧芳构化 单一催化活性的催化剂。
[0042]优选地，所述反应器为固定床反应器、流化床反应器或浆态床反应器。
[0043]所述催化剂还可用于甲烷无氧芳构化耦合烯烃或炔烃加氢反应，C02加氢甲烷化 反应，醇、醛或酸加氢反应。其中氢气来自甲烷无氧芳构化的产物氢。
[0044] 现有技术中，专利CN101422743A以及专利CN 104557423 A与本发明技术领域最为 接近。
[0045]专利CN101422743A公开了一种甲烷直接转化制芳烃的方法，其与本发明的区别在 于：1.其反应为甲烷直接转化制芳烃，甲烷为原料，而本发明提出的反应以合成气作为原 料，甲烷为中间产物，将甲烷化与甲烷无氧芳构化进行耦合，直接由合成气得到了产物甲 烷;2专利CN101422743A所述的发明中甲烷直接转化制芳烃的反应中，反应温度在700°C左 右，而本发明所述的反应中，在催化剂装填量，除温度外的反应条件基本相同的条件下，在 300°C左右即实现由合成气直接转化为芳烃，尤其是C6和C7的芳烃，大大降低了反应温度。 [0046] 专利CN104557423 A公开了一种由合成气直接合成芳烃的催化剂及制法和应用， 其与本发明的区别在于：1.在专利CN104557423 A所述的发明中，所使用的分子筛制备过程 较为复杂，而本发明使用的催化剂中的分子筛制备较为简单或者使用现有市场销售的分子 筛即可，2.在专利CN104557423 A所述的发明中反应条件均为2Mpa-5Mpa;而本发明仅需在 常压下即可实现合成气转化为芳烃，将反应压力大大降低;3.在专利CN104557423 A所述的 发明中反应需要两段式反应器，而本反应仅需一段催化剂即可实现;4.在专利CN104557423 A所述的发明，其产物分布中C 9+以上的芳烃选择性达到40%以上，而本发明获得的产物中主 要的产物为苯及甲苯，即以C6，C 7的芳烃为主，在产物分布上大大不同。
[0047]本发明方法将甲烷化反应与甲烷无氧芳构化反应串联起来，不仅有效的实现了两 反应的热量耦合，也通过两种活性中心有效地结合作用，有效抑制积碳，在较低温度下将合 成气直接转化为芳烃，尤其是C6和C 7的芳烃。与现有技术相比，本发明的的改进体现在利用 双金属催化剂，实现原位反应自供热，及第一步甲烷化的反应放出的热量可以直接运用到 第二步甲烷无氧芳构化上，供热效率高，同时本发明在常压下即可实现两反应的耦合，无需 加压，且与传统的甲烷无氧芳构化反应相比，大大降低了反应温度（250-450°C)，实现了较 低温度下即可实现合成气直接转化为芳烃。
[0048] 本发明的有益效果如下：
[0049] 1)本发明中两个反应协调进行，其中甲烷化反应中的产物甲烷为无氧芳构化的原 料，由于甲烷化反应为强放热反应，甲烷无氧芳构化反应为强吸热反应，故该过程可以打破 该反应的热力学平衡，将反应热量进行的耦合，实现低温下合成气直接转化为芳烃，尤其是 C6和C7的芳烃，同时反应中有水生成，可以抑制积碳在催化剂表面形成，延长了催化剂寿命， 本发明的方法在12〇111；[11内反应，芳经选择性可稳定在15-30%，当反应时间到达100011后，转 化率保持稳定，催化剂仍未失活。
[0050] 2)甲烷化反应为强放热反应，甲烷无氧芳构化反应为强吸热反应，两个反应同时 进行，可实现热量耦合，调节宏观反应温度，空速，原料，使其在一定范围内得到协调。
[0051] 3)反应中的产物为甲烷和芳烃等，产物便于分析计算。
[0052] 4)反应使合成气在较低的温度下一步直接转化为芳烃，尤其是C6和C7的芳烃，大大 增加了其经济效益，同时剩余产物为中间产物甲烷，易于和芳烃进行分离，且合成气甲烷化 转化率较高，可以实现合成气甲烷化与芳烃的联产。
[0053] 5)由于该反应的催化剂具有多种活性中心，因此该反应催化剂亦可用于其它相关 反应，例如在以一定比例C0 2与甲烷为原料气的甲烷无氧芳构化与C02与甲烷无氧芳构化产 生的出发生的甲烷化反应耦合的反应，该催化剂可以使C0 2与甲烷无氧芳构化反应产生的H2 进行反应，使反应向合成芳烃方向进行，既将C02转化为价值更高的芳烃，甲烷化还可以为 芳构化提供热量。
【具体实施方式】
[0054] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领 域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本 发明的保护范围。
[0055] 实施例1
[0056] 本发明的催化剂可以按下述方法制备：
[0057] l)(Ni，M〇)/Si02双金属前驱体催化剂的现有等体积浸渍法两步浸渍制备：
[0058] 将Si02于空气中200°C处理2h，然后以Ni(N03)2 · 6H20为Ni源对其等体积浸渍，活 性金属Ni负载量10wt%，真空处理lh，120°C干燥12h，550°C焙烧2h，得到Ni/Si02颗粒催化 剂；以（ΝΗ4)6Μ〇7〇24 · 4H20为Mo源对其等体积浸渍，活性金属Mo负载量10wt%，真空处理lh， 120 °C干燥12h，550 °C焙烧2h，得到(Ni，Mo) /Si02颗粒催化剂。
[0059] 2)以四丙基氢氧化铵（ΤΡΑ0Η)为模板剂，以A1(N03)3 · 9H20为A1源，以（Ni，Mo)/ Si02在合成过程中溶出的Si作为Si源;将A1(N03)3 · 9H20以去离子水和乙醇(简称:Et0H)溶 解，搅拌均匀后，加入步骤1)得到的前驱体催化剂粉末，逐滴加入模板剂ΤΡΑ0Η，搅拌混合均 匀，得合成液;合成液中摩尔比为1.0A1:40Si : 15TPA0H: 500Et0H: 88OH2O;
[0060] 3)将合成液密封在带有聚四氟乙烯内筒的不锈钢水热合成釜内进行水热合成反 应，水热合成温度为180 °C，合成时间为100h;反应结束后，将催化剂从溶液中过滤，得固体 中间催化.
[0061 ] 4)将固体中间催化剂在120 °C下干燥12h，加热到500 °C焙烧5h，以脱除模板剂，制 得嵌入式结构(附，〇)?取31-5分子筛催化剂，其硅铝比为39.2。
[0062] (Ni，Mo) · HZSM-5催化剂包括Ni，Mo活性组分纳米颗粒和HZSM-5分子筛，所述Ni， Mo活性组分纳米颗粒嵌入分散在HZSM-5分子筛中，所述Ni，Mo活性组分纳米颗粒在催化剂 中含量分别为9 · 8wt %，9 · 9wt %。
[0063] 将上述所得(Ni，Mo) · HZSM-5分子筛催化剂于lOMPa下压片，粉碎后称取0.3g 20 ~40目的颗粒用于固定床进行甲烷化偶联甲烷芳构化反应性能测试。催化剂的活化条件 为：在常压下以空速12000ml/g.cat.h的H 2在400°C还原2h。催化剂的反应条件为：300°C， 1.0atm，H2/C0摩尔比为3.0,反应空速为6000ml/g.cat .h，反应结果如下表1第1行反应结果 所示。
[0064] 表 1
[0065]
[0066] 表1中数据表明，在较低的温度以及常压下，合成气即可以实现向芳烃的直接转 化，同时合成气转化率较高，芳烃选择性较高且萘等重组分芳烃选择性较低，对比现有技 术，以专利CN101422743A为例，在常压下以甲烷为反应原料，Mo/HZSM-5为催化剂，在其它反 应条件基本相同的情况下，在700°C获得了 16.3%的甲烷转化率而本发明仅需在300°C下即 可获得相近的芳烃总选择性，同时表1中第2行反应结果数据展示了催化剂反应1000h后的 数据，可以看出催化剂积炭量增加很少，活性及芳烃选择性变化不大，体现了催化剂良好的 稳定性及抗积碳能力。
[0067] 实施例2
[0068] 重复实施例1，催化剂制备方法及反应条件和实施例1相同，不同之处仅在于反应 空速变为3000ml/g. cat. h，反应结果如下表2所示。
[0069] 表2
[0072] 表2中数据表明，空速变小，甲烷化放出的热量不足，使得甲烷无氧芳构化反应进 行不够充分，因而芳烃的选择性不高。
[0070]
[0071]
[0073] 实施例3
[0074] 重复实施例1，催化剂制备方法及反应条件和实施例1相同，不同之处仅在于反应 空速变为l〇〇〇〇ml/g.cat.h，反应结果如下表3所示。
[0075] 表 3
[0076]
[0077] 表3中数据表明，空速变大，甲烷化放出的热量虽然充足，但气速较快使得甲烷无 氧芳构化反应进行不够充分，同时多余的气体会带走大量的热，因而芳烃的选择性不高。
[0078] 实施例4
[0079] 重复实施例1，催化剂制备方法及反应条件和实施例1相同，不同之处仅在于使用 的合成气出/0)摩尔比为2.0，反应结果如下表4所示。
[0080] 表 4
[0081]
[0082] 表4中数据表明，当C0在合成气中的比例增加时，由于C0的比例增加导致其转化率 降低，而在空速一定的情况下甲烷化转化率有所下降则导致放热量有所下降，因此不利于 第二步吸热反应即甲烷无氧芳构化的进行，故芳烃总选择性下降。
[0083] 实施例5
[0084] 重复实施例1，催化剂制备方法及反应条件和实施例1相同，不同之处仅在于使用 的合成气出/0)摩尔比为4.0，反应结果如下表5所示。
[0085] 表 5
[0086]
[0087]表5中数据表明，当合成气中H2比