技术特征：
1.一种甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系，其特征在于，在反应物流方向上，该催化剂体系依次包括第一催化剂段、填充段和第二催化剂段，其中，在反应物流方向上，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的0.3-5倍；所述第一催化剂段中的催化剂和所述第二催化剂段中的催化剂相同或不同且各自独立地包括载体和负载在所述载体上的活性组分，其中，所述载体选自二氧化硅和/或钛酸钡；所述填充段中的填充物选自二氧化硅和/或氧化铝；所述活性组分包括第一活性组分和第二活性组分，所述第一活性组分为na2wo4和/或k2wo4，所述第二活性组分为mn的氧化物。2.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，所述第一催化剂段和所述第二催化剂段的长度比为0.5-6:1，优选0.8-2:1；和/或，所述第一催化剂段和所述第二催化剂段的体积比为0.5-6：1，优选0.8-2:1；和/或，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的2-5倍。3.根据权利要求1或2所述的催化剂体系，其中，所述第一催化剂段中的催化剂和/或第二催化剂段中的催化剂还含有助剂，所述助剂优选选自ce的氧化物、la的氧化物、sr的氧化物、sm的氧化物和y的氧化物中的至少一种；优选地，以100g所述载体为基准，所述助剂的含量为0.2-4g。4.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，以100g所述载体为基准，所述第一活性组分的含量为1-20g，所述第二活性组分的含量为1-10g。5.根据权利要求1所述的催化剂体系，其中，所述第一催化剂段处还设置有第一补氧进口；和/或，所述填充段设置有第二补氧进口；和/或，沿反应物流的逆方向上，所述第二补氧进口与所述第二催化剂段上游端的横截面的距离为填充段长度的0.3-0.7倍。6.一种甲烷氧化偶联制备碳二烃的方法，其特征在于，该方法包括：(1)在催化反应器中，沿反应物流的逆方向上依次装填催化剂和填充物以形成包括第二催化剂段、填充段和第一催化剂段的催化剂体系，其中，在反应物流方向上，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的0.3-5倍；所述第一催化剂段中的催化剂和所述第二催化剂段中的催化剂相同或不同且各自独立地包括载体和负载在所述载体上的活性组分，其中，所述载体选自二氧化硅和/或钛酸钡；所述填充段中的填充物选自二氧化硅和/或氧化铝；所述活性组分包括第一活性组分和第二活性组分，所述第一活性组分为na2wo4和/或k2wo4，所述第二活性组分为mn的氧化物；(2)将甲烷和氧气引入催化反应器中与催化剂接触进行催化反应。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一催化剂段和所述第二催化剂段的长度比为0.5-6:1，优选0.8-2:1；和/或，所述第一催化剂段和所述第二催化剂段的体积比为0.5-6：1，优选0.8-2:1；和/或，所述填充段的长度为所述第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的2-5倍。8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述第一催化剂段中的催化剂和/或第二催化剂段中的催化剂还含有助剂，所述助剂优选选自ce的氧化物、la的氧化物、sr的氧化物、sm的氧化物和y的氧化物中的至少一种；优选地，以100g所述载体为基准，所述助剂的含量为0.2-4g。
9.根据权利要求6所述的方法，其中，以100g所述载体为基准，所述第一活性组分的含量为1-20g，所述第二活性组分的含量为1-10g。10.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一催化剂段处还设置有第一补氧进口以向催化反应器中引入甲烷和第一段氧气；和/或，所述填充物段设置有第二补氧进口以向催化反应器中引入第二段氧气；和/或，沿反应物流的逆方向，所述第二补氧进口与所述第二催化剂段上游端的横截面的距离为填充段长度的0.3-0.7倍。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第二段氧气的进氧点的温度为780-830℃，优选790-810℃；和/或，所述第一段氧气与所述第二段氧气的体积比为1-10：1，优选4-10：1。12.根据权利要求6或11所述的方法，其中，所述甲烷与输入所述催化反应器的总氧气的体积比为2-6：1，优选2.2-4：1。13.根据权利要求6所述的方法，其中，所述催化反应的条件包括：反应温度为780-840℃，优选800-830℃，反应压力为0-0.02mpa，反应时间为0.5-8h，以甲烷和氧气计的反应气时空速为10000-25000ml/(g
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技术总结
本发明涉及催化剂领域，公开了甲烷氧化偶联制备碳二烃的催化剂体系及应用，在反应物流方向上，该催化剂体系依次包括第一催化剂段、填充段和第二催化剂段，其中，在反应物流方向上，填充段的长度为第一催化剂段与第二催化剂段的总长度的0.3
技术研发人员：赵清锐 韦力 王雪 武洁花 邵芸 张明森 刘东兵
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
技术研发日：2020.06.09
技术公布日：2021/12/10