1.一种用于从甲烷制备C2烃或更大的烃的方法,所述方法包括使甲烷与可氢化材料在足以实现从多个甲烷分子中去除至少一个氢原子的反应条件下接触以产生多个甲基自由基,其中所述多个甲基自由基结合在一起形成C2烃或更大的烃,并且其中所述反应是在不存在氧气和反应性金属氧化物的情况下进行的。
2.如权利要求1所述的方法,其中产生乙烷并且总反应由反应(I)表示:
2CH4+XM→C2H6+XMHy,
其中0.05≥X≤1,M是所述可氢化材料,并且y是2/X。
3.如权利要求1所述的方法,其中产生乙烯并且总反应由反应(II)表示:
2CH4+XM→C2H4+XMHy,
其中1≥X≤4,M是所述可氢化材料,并且y是4/X。
4.如权利要求1所述的方法,其中所述可氢化材料形成氢化物的形成能是-101kJ/mol(H2)至-244kJ/mol(H2)。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述可氢化材料是金属、金属合金、或金属间化合物。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述可氢化材料是Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Ta、La、Ce、Th、U或Gd,优选地是Ti、Zr、或Hf,并且更优选地是Ti。
7.如权利要求6所述的方法,其中第二金属沉积在所述可氢化材料的表面上。
8.如权利要求7所述的方法,其中所述第二金属是IIA族金属、Pd、Pt、Ni或其任何组合。
9.如权利要求8所述的方法,其中Pd沉积在Ti的表面上。
10.如权利要求5所述的方法,其中所述可氢化材料是包含IIA族金属、IVB族金属、VIII族金属、或IVA族的金属合金。
11.如权利要求1至4所述的方法,其中总反应是放热的。
12.如权利要求1至4所述的方法,其中所述反应条件包括175℃至600℃的温度和15磅/平方英寸至800磅/平方英寸的压力。
13.如权利要求1至4所述的方法,其中所述反应是在不存在氧的情况下进行的。
14.如权利要求1至4所述的方法,其中所述可氢化材料由载体,优选地非反应性金属氧化物载体支撑。
15.如权利要求1至4所述的方法,其中所述反应是化学计量反应或亚化学计量反应。
16.如权利要求1至4所述的方法,其中所述反应在第一反应器中进行,将所产生的氢化物再生成所述可氢化材料,并且使用该再生的可氢化材料与所述甲烷反应。
17.如权利要求16所述的方法,其中使所产生的氢化物经受足够量的热以再生所述可氢化材料或使所产生的氢化物经受氧化剂以再生所述可氢化材料。
18.如权利要求1至4所述的方法,其中所述反应在第一反应器中进行并且所产生的氢化物向所述再生的可氢化材料的再生是在第二反应器中进行的。
19.如权利要求1至4所述的方法,其中所述反应在第一反应器中进行并且所产生的氢化物向所述再生的可氢化材料的再生是在所述第一反应器中进行的。
20.一种用于从烃中去除氢的方法,所述方法包括使烃与可氢化材料在足以实现由所述可氢化材料从所述烃中去除至少一个氢原子并且由所述可氢化材料和所去除的氢原子形成氢化物的反应条件下接触,其中所述反应是在不存在氧气和反应性金属氧化物的情况下进行的。
21.如权利要求20所述的方法,其中所述烃是C2-C4烃并且所述反应由反应(III)表示:
CnH2n+2+XM→CnH2n+2-y+XMHy/X,
其中
n是2至4,
y是2或4,
X是≥1,
M是所述可氢化材料。
22.如权利要求21所述的方法,其中n是2或3,y是2,并且X是1或2。
23.如权利要求21所述的方法,其中n是4,并且y是2或4,并且X是1、2或4。
24.如权利要求20所述的方法,其中所述烃是甲烷并且总反应由反应(II)表示:
2CH4+XM→C2H4+XMHy,
其中1≥X≤4,M是所述可氢化材料,并且y是4/X。
25.如权利要求22至24中任一项所述的方法,其中所述可氢化材料形成所述氢化物的形成能是-64kJ/mol(H2)至-244kJ/mol(H2)或-101kJ/mol(H2)至-244kJ/mol(H2)。
26.如权利要求26所述的方法,其中所述可氢化材料是金属、金属合金、或金属间化合物。
27.如权利要求20所述的方法,其中所述可氢化材料是Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Ta、La、Ce、Th、U或Gd,优选地是Ti、Zr或Hf,或更优选地是Ti。
28.如权利要求27所述的方法,其中第二金属沉积在所述可氢化材料的表面上,其中所述第二金属是IIA族金属、Pd、Pt、Ni或其组合。
29.如权利要求28所述的方法,其中Pd沉积在Ti的表面上。