尿素燃烧法制备镍基甲烷化催化剂及其催化反应性能

以拟薄水铝石、硝酸镍以及镁、钴、镧和铁的硝酸盐为原料,尿素为燃烧剂,采用尿素燃烧法制备系列镍基(以及含助剂)甲烷化催化剂。通过XRD和BET等对催化剂结构进行表征,采用固定床反应器评价催化剂的合成气甲烷化催化反应性能,考察Ni含量、尿素与原料质量比、焙烧温度和不同助剂等对催化剂结构和性能的影响,评价催化剂的稳定性。结果表明,Ni O质量分数为7.5%~44.8%时,采用尿素燃烧法均可制备γ-Al2O3为载体的镍基甲烷化催化剂,最佳制备条件为:尿素与原料质量比3∶1,焙烧温度450℃,燃烧时间40 min。26.1%Ni O/γ-Al2O3催化剂表现出较好的催化性能,在230℃和常压条件下,CO转化率和CH4选择性分别达99.5%和98.3%。26.1%Ni O-2.6%La2O3/γ-Al2O3催化剂在(230~700)℃经过多次升降反应温度和1 460 h的长周期稳定性测试,表现出较好的稳定性和耐热冲击性能。     

工艺条件对Ni/A12 O3和Ni/CeO2-A12O3催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响

采用共沉淀法制备γ-A12O3载体和不同Ce添加量的CeO2-A12O3载体,然后用浸渍法制备Ni负载质量分数10%的Ni/γ-A12O3和Ni/CeO2-A12O3催化剂.在固定床微反装置中考察了反应温度、原料气配比和CH4空速等工艺条件对Ni/γ-A12O3和Ni/Ce30A170Oδ催化剂在甲烷自热重整制氢反应中催化性能的影响.结果表明,添加Ce的催化剂催化性能有较大提高,在Ni/Ce30A170O3催化剂上,反应温度750 ℃时,CH4转化率94.3%,与Ni/A12O3催化剂相比,提高20%.Ni/γ-A12O3和Ni/CeO2-A12O3催化剂的CH4转化率均随反应温度的升高而增大.原料气中n(O2):n(CH4)和n(H2O):n(CH4)的增加均能提高各催化剂的CH4转化率.但n(O2):n(CH4)和n(H2O):n(CH4)的变化对各催化剂的催化性能的影响不同.随着n(O2):n(CH4)的增大,产物中n(H2):n(CO)降低,n(CO2):n(CO CO2)升高;而n(H2O):n(CH4)增大时,产物n(H2):n(CO)和n(CO2):n(CO CO2)均升高.随着CH4空速的增加,Ni/A12O3催化剂上CH4转化率、n(H2):n(CO)和n(CO2):n(CO CO2)均较大程度下降;而在Ni/Ce30A170Oδ催化剂上,随着CH4空速的增加,CH4转化率、n(H2):n(CO)和n(CO2):n(CO CO2)变化不大.     

光辐照驱动CH4/CO2催化重整制合成气

以等离子体还原制备的Ni/Al2O3和Ni/MgO-Al2O3为催化剂,用氙灯模拟太阳光聚光系统进行CH4-CO2重整反应,并考察其催化性能及能量转化效率,实验结果表明,以等离子体还原并加入MgO助剂制备的Ni/MgO-Al2O3催化剂具有较好的低温催化活性,在温度为740℃时,CH4和CO2的最高转化率分别为83.6 25%.1和%,能量转化效率为41.5%,大大高于光伏法制氢效率的10.85%;XRD表征表明,等离子体还原使催化剂活性组分Ni具有良好的分散性和更小的纳米团簇结构,有利于甲烷的转化;MgO助剂的加入增强了催化剂表面的碱性,促进了CO2的吸附和解离。     

Ni/W-Al2O3催化剂在富氢气体中CO选择性甲烷化的研究

采用等体积浸渍法在Ni基催化剂上添加W助剂制备Ni/W-Al₂O₃催化剂，探究Ni负载量、W摩尔分数和焙烧温度对催化剂CO选择性甲烷化的影响。利用XRD、N₂-物理吸附、H₂-TPR、NH₃-TPD、CO₂-TPD、TEM等对催化剂进行表征。结果表明，有W的催化剂在低温下活性很差，不能提高活性。在Ni负载量为20%、W摩尔分数为0.05、焙烧温度为900℃、空速为4 800 h^-1的条件下，反应温度在207～339℃范围内，20%Ni/0.05W-Al₂O₃-900℃催化剂能使CO出口体积分数始终小于10μL/L,CH₄出口体积分数小于2%。     

MgO前驱体对甲烷部分氧化整体催化剂的影响

研究了以不同MgO前驱体为过渡载体负载NiO的蜂窝陶瓷整体催化剂对甲烷部分氧化制备合成气反应过程的影响.采用X射线衍射(XRD)、H2程序升温还原实验(H2-TPR)和N2吸附等手段表征了前驱体及其负载活性组分NiO后的晶相、还原特性和吸附性能.在反应温度500～800℃、不同空速以及氧气与甲烷物质的量之比(O2/CH4)不同的条件下考察了催化剂活性.结果表明,NiO/MgO-Cl和NiO/MgO-S活性低、失活快;NiO/MgO-N催化剂活性高、稳定性好,这主要是由于前驱体在沉淀过程中形成不同物种,导致焙烧后载体及催化剂表面积和还原特性的差异.NiO/MgO-N催化剂在800℃,质量空速9 723 h-1及O2/CH4为0.5时,CH4转化率87.2%.H2和CO的选择性分别为100%和87.3%.     

助剂MgO对甲烷二氧化碳重整Co/BaTiO3催化剂催化性能的影响

采用溶胶-凝胶法在Co/BaTiO3催化剂中引入助剂MgO,考察了其对甲烷二氧化碳重整Co/BaTiO3催化剂的催化反应性能的影响,利用X射线衍射仪(XRD)、H2程序升温还原(H2-TPR)对催化剂进行了表征,结果表明,助剂MgO使钴催化剂中的活性Co2O3组分增多,还原性和分散性能较好;在n(CO2)∶n(CH4)为1∶1、气相空速(GHSV)为12 000 h-1、反应温度为700℃的条件下,催化剂Co-MgO/BaTiO3表现出良好的催化性能,且反应初期甲烷转化率可达到94.87%,CO选择性可达85.21%,H2收率可达74.08%。     

Ru1LaxOδ/γ-Al2O3 催化剂上CO选择性氧化去除性能及焙烧温度的影响

采用共浸渍法制备了一系列Ru1LaxOδ/γ-Al2O3复合氧化物催化剂,考察了La2O3的加入量、焙烧温度对CO选择性氧化反应性能的影响.添加La2O3的Ru1La10Oδ/y-AI2O3催化剂在110～170℃时能达到99%以上的CO转化率,选择性相对较高;镧的加入提高了催化剂的热稳定性.在500℃以前焙烧钌的晶粒大小变化不大,但是焙烧温度达到了600℃后.晶粒明显长大.催化剂活性也随之下降.     

CH_4/CO_2重整反应中NiO-Ce_xZr_(1-x)O_2/Al_2O_3催化剂的研究

通过共沉淀法制备了一系列CexZr1-xO2的介孔材料,采取浸渍法负载10 wt%Ni O/γ-Al2O3,得到不同组成的Ni O-CexZr1-xO2/Al2O3(x=0,0.25,0.5,0.75,1)催化剂。对所得催化剂进行BET、XRD表征分析,同时考察了在相同条件下CH4/CO2重整反应中的催化性能。结果表明:Ni O-Ce0.75Zr0.25O2/Al2O3催化剂有较好的稳定性和抗积炭性,CH4、CO2转化率和H2收率分别可达85.5%、86.4%和93.8%;碱金属助剂有大的比表面积,可使活性组分Ni O充分分散,且随着Ce O2含量增加分散度也提高,使得催化剂抗积炭性能增强,催化活性提高。     

CH4／CO2转化制合成气（CO／H2）Ni／Al2O3系列催化剂抗积炭性能的研究

本文采用原位燃烧色谱法研究了催化剂对CH4／CO2转化制合成气反应的抗积炭性能，测定了反应中催化剂的积炭量，考察了温度等反应条件对积炭量的影响，发现Ni／CeO2－MgO－Al2O3－2催化剂具有较强的抗积炭性能，尤其在低CO2／CH4比的条件下，明显优于其他催化剂。     

甲烷部分氧化制合成气反应的研究

用粒度为5mm的α－Al2O3、β-Al2O3、γ-Al2O3为载体，用浸渍法制备了10％（质量）Ni基催化剂。在固定床流动反应器中，在反应温度500－850℃，大空速和不同的CH4／O2摩尔比下，测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。500℃用H2对催化剂还2h后，进行活性测试结果,10%Ni／β-Al2O3、Ni／γ-Al2O3对POM反应无活性，只有10％Niα－Al2O3对POM反应有活性。TPR测试结果表明，这是由于10％Ni／β-Al2O3和Ni／γ-Al2O3催化剂在700℃以下未被还原所致。另外，合成气的生成速率和CO选择尾均随反应温度和空速的增大而增大，并在CH4／O2摩尔比2时有最大值。     

A constant-volume gas pump for gas electrodes

A pump suitable for use with gas electrodes, in which recirculation of the gas is necessary, is described. The system to which the cell with the gas electrode and the pump are connected does not change its volume when the pump is in operation. The pump works as follows: an embolus, consisting of a Tefloncoated magnetic stirring bar, placed inside a glass tube having an internal diameter slightly larger than the diameter of the bar, is moved from the outside with a permanent magnet, which in turn is moved horizontally along the tube by means of a mechanical assembly driven by an electric motor. The motion of the embolus is accompanied by the closing and opening of glass valves which allow the gas to circulate in the desired direction. The pump, used in conjunction with a vacuum line, operates from pressures as low as 60 Torr to above atmospheric pressure. The operation of the pump is unaffected by organic gases and most inorganic gases.     

小型天然气气井开发生产模式探讨

首先介绍了小型天然气气井生产工艺流程,然后对小型天然气气井开发建设方案进行了设计,为我国小型天然气更好的开采提供了一定的依据。     

柱塞气举排水采气工艺在苏里格气田的应用研究

柱塞气举排水采气工艺具有能够减少气体"滑脱"效应,增加间歇气举效率、单井增产效果显著等优点.柱塞气举工艺曹经在长庆气田的靖边气田少数单并上得到应用,取得一定效果.该工艺自去年以来在长庆气田的苏里格气田的部分气井上得到应用,使气井实现自动化启停,排水采气效果明显,柱塞气举工艺可进一步在苏里格气田推广使用.     

焦炉煤气掺烧驰放气的生产实践

对焦炉煤气掺烧驰放气的工艺进行了介绍,并考察分析了掺烧驰放气的影响,结果表明,掺烧驰放气后,焦炉的高向加热得到改善,燃烧室温度波动减小,劳动强度降低,地下室主管压力提高,直行温度符合规定的标准温度,对烟道吸力、石墨的生成、推焦基本没有影响,经济效益显著。     

气辅成型中气道设计对气体穿透的影响

气道的设计是气体辅助注射成型中的一个重要因素,不同的气道对气体穿透会产生不同的效果。利用模塑软件Moldflow分析了不同尺寸的矩形截面气道的气体穿透情况。结果表明,当量直径太小的气道,气体容易渗透到薄壁区域;而当量直径太大,气体穿透长度会减小。最后,还给出了一些气道设计的基本原则。     

Achieving flue gas desulphurization with membrane gas absorption

Membrane gas absorption (MGA) is an efficient and flexible way to carry out gas-liquid (G-L) contacting operations with hollow fibre membranes. The main advantages of membrane gas absorption over conventional G-L contactors is the compactness and low weight of the installation, the standard modular construction elements and the flexible operation. Gas and liquid flow can be controlled independently in the MGA process, which makes operation over a wide range of liquid and gas flow rates possible. In a MGA installation no entrainment, flooding, channelling or foaming occurs. Rob Klaassen and Albert E Jansen, TNO Environment, Energy and Process Innovation, discuss the principle of this technology, the benefits of newly developed membrane modules and their potential applications.     

天然气转化制备合成气工艺进展

综述了天然气转化制备合成气的国内外工艺技术进展，提出了一些看法和观点。     

裂解气压缩机气密封设计探讨

裂解气压缩机的工作介质中含有一定量的NaOH成分,对气密封件产生了严重的腐蚀,且原密封件受材质的影响,齿尖较宽,容焦能力差,造成密封效果不好。选择镍合金作为密封件的加工材料,降低了工作介质对密封件的腐蚀。通过对密封槽结构和梳齿形状的改进设计,提高了密封装置的密封性能,增强了其容焦能力,进而提高了整个机组的工作效率。     

裂解气中各种气体含量的气相色谱法分析

介绍了一种将色谱工作站与气相色谱仪相结合分析煤裂解气中的乙炔、乙烯、甲烷等气体含量的方法,指出该方法具有准确度及精密度高、分析速度快、所需试样量少等特点。