甲烷催化裂解制氢技术研究进展

介绍了甲烷制氢的主要技术途径及甲烷裂解制氢的反应机理,综述了甲烷裂解制氢不同催化剂的研究进展,包括单金属催化剂、多金属催化剂、碳质催化剂及不同载体的研究进展和发展趋势,简述了微波辐射、等离子体等甲烷催化裂解制氢新技术,并对甲烷催化裂解制氢研究方向进行了展望。     

焦炉煤气甲烷化富氢尾气制氢技术研究

介绍了焦炉煤气净化及甲烷化工艺,提出了焦炉煤气甲烷化富氢尾气制氢技术,并对富氢尾气制氢技术进行了分析。有机储氢载体不属于危化品,便于运输,储氢量高,基于液态有机储氢载体的富氢尾气制氢技术安全可靠,经济可行,充分利用了现有的富氢尾气资源,促进了焦炉煤气的综合利用。     

天然气制氢反应器的研究进展

氢是一种理想的能源,高纯氢的制备是近年研究的一个重点,反应器的结构是制氢的关键。本文综述了固定床、流化床、膜反应器、等离子体反应器、太阳能反应器和微通道反应器在甲烷制氢研究中的应用,分析了各种反应器在制氢过程的特点以及不足之处,指出了制氢反应器的发展方向。     

等离子体技术及其在催化领域中的应用

本文介绍了等离子体的特性，发生技术及其在催化剂的制备、再生和改性中的应用。并以甲烷与二氧化碳反应制合成气，甲烷与二氧化碳反应制乙酸及甲烷部分氧化制甲醇，甲烷偶联反应制低碳烃等为例介绍了等离子体技术在催化反应中的应用，分析了等离子体状态下的催化反应机理，从而预测了等离子体技术在催化领域中的应用前景。     

甲烷作为储氢介质产业模式下的关键技术分析

随着“双碳”目标的提出，氢能作为一种无碳能源，有望成为未来能源的重要形式。甲烷(CH₄)作为天然气的主要成分，质量含氢量高达25%,是烃类中质量含氢量最高的物质，基于天然气储运的完善基础设施，可有效避免氢气(H₂)难于储运的产业发展痛点。分析了甲烷作为储氢载体的氢能产业发展技术路径，从制氢端考虑，对甲烷重整制氢、甲烷裂解制氢技术的现状以及面临的挑战加以分析；从甲烷制取角度，介绍了甲烷化技术的动态和难点。     

微量掺杂Mn改性Ni/ZSM-5用于等离子催化甲烷部分重整制氢

使用微量的Mn元素对浸渍法制备的Ni/ZSM-5催化剂进行了掺杂改性,并将其应用于低温等离子体催化甲烷重整制氢的反应中。研究结果表明,掺杂后的双金属催化剂可以有效提升甲烷转化率。同时利用XRD、EDS和H₂-TPR等技术手段对催化剂进行了表征,表征结果表明,催化剂改性后金属分散度得到改善、氧化还原能力提升。活性评价证实了改性催化剂在介质阻挡放电等离子中的制氢活性得到增强。     

车载二甲醚重整制氢技术的研究进展

二甲醚是一种清洁燃料,有望取代传统汽车燃料以达到高效能低排放的目的。研究表明,在发动机中添加一定量氢气可有效提高二甲醚的燃烧性能,车载二甲醚重整制氢技术的研究迫在眉睫。本文总结和评述了二甲醚重整制氢技术的研究进展,包括二甲醚重整制氢的方法以及重整催化剂等,并简要分析了各种二甲醚重整方法应用于车载重整器的可能性,指出催化剂的新型制备方法与等离子体重整技术是今后二甲醚车载制氢的主要方向。     

不同氢气净化提纯技术在煤制氢中的经济性分析

煤制氢是我国主要的工业氢气来源,本文以典型煤制氢低温甲醇洗气源为例,将甲烷化、变压吸附和膜分离等净化提纯氢气技术进行了分离效果比较,在此基础上,对上述技术及技术组合工艺进行了详细地净化提纯氢气经济性比较,发现甲烷化工艺经济性最差;变压吸附工艺及变压吸附膜分离耦合工艺经济性较好,并对二者适用情况进行了说明。     

吸附强化的甲烷催化重整制氢技术研究现状

本文对吸附强化的甲烷催化重整制氢技术做了具体的介绍,包括钙基吸附剂的吸附强化制氢技术、吸附强化的循环制氢技术、流化床吸附强化制氢技术等。吸附强化制氢过程节能环保,经济适用,具有巨大的应用价值。     

介微孔分子筛催化剂在甲烷重整反应中的研究进展

针对甲烷重整制氢技术,重点论述了ZSM-5、SBA-15和MCM-41分子筛催化剂不同的制备方法和采用金属粒子对催化剂进行修饰等手段对各种甲烷重整制氢反应的作用规律;在改进分子筛结构方面,尤其是针对甲烷水蒸汽反应的难点提出了相应建议。     

制氢技术发展现状及新技术的应用进展

介绍了当前制氢工业中各项技术的发展现状,包括以甲烷蒸汽重整为主的化石燃料制氢以及各种电解水制氢方法;简述了过程强化技术,展示了超重力技术与超声波技术在制氢工业中的应用;最后指出了低碳制氢技术发展的新方向。     

熔融金属法甲烷裂解制氢和碳材料研究进展

熔融金属法甲烷裂解技术作为近年来新兴的制氢技术，有效地解决了传统甲烷热裂解或催化裂解高能耗、低转化率以及催化剂失活等问题，避免了甲烷蒸汽重整制氢工艺高碳排放。在制氢的同时还能生产出具有附加值的碳产品，因而受到各方广泛关注。本文总结了熔融金属法甲烷裂解技术研究进展，并围绕工艺流程、反应机理、熔融介质的选择以及反应器设计等方面展开，给出了液相介质是否起催化作用的两类甲烷裂解反应机理，并详细阐述了熔融介质选择原则、发展趋势以及不同类型熔融介质的优缺点。再者，技术经济性以及温室气体减排量也在文中详细体现，进一步论证了该工艺的可行性和潜在效益。此外，文中还给出了未来技术发展趋势和建议，指出调控碳材料形貌，使之向高附加值碳材料转变应是未来重点发展方向之一。     

甲烷水蒸汽重整反应制氢催化剂的研究进展

介绍了包括镍基和贵金属基甲烷水蒸汽重整反应制氢催化剂的最新研究进展。分析了催化剂的活性组分、载体和助剂对催化剂的活性和稳定性的影响。最后,对甲烷水蒸汽重整反应制氢催化剂未来的研究方向进行了展望。     

甲醇弛放气膜分离后非渗透气利用方案探讨

针对甲醇弛放气膜分离后非渗透气富含甲烷的特点,分别探讨直接分离工艺、水蒸气重整制氢工艺和甲烷化工艺3种利用方案的技术可行性、经济性及能耗情况。结果表明:甲烷化制天然气方案投资少,运行成本低,盈利能力强;膜分离制管道气方案具有易操作、投资少、能耗低的特点,但甲烷收率低;水蒸气复合重整制氢工艺运行成本最低,效益较好,但技术不成熟。     

论变压吸附制氢六塔的工艺优势

天然气生产甲醇过程中,采用六塔的甲烷转化气(其中包括一氧化碳、二氧化碳等)的变压吸附制设备进行制氢方案的研究,与传统的五塔制氢工艺进行工艺方案的对比,从二种制氢工艺的程序与生产配置进行分析对比,得出变压吸附制氢六塔的工艺优势。     

冷等离子体在甲烷转化中的研究进展

文章综述了近几年国内外利用冷等离子体活化转化甲烷、与催化剂协同作于甲烷转化以及改性甲烷转化用催化剂中的研究进展。等离子体技术作为一种新兴技术为甲烷转化注入了新的力量,对天然气的有效利用、减少温室气体的排放和绿色化工有着重要的意义。     

甲烷等离子体转化的研究进展

介绍了等离子体技术应用于甲烷转化的可行性和必然性,简述了国内外低温等离子体条件下甲烷转化的研究进展和发展趋势,并探讨了冷、热等离子体下甲烷转化的反应机理.     

甲烷活化与煤热解耦合过程提高焦油产率研究进展

热解是实现煤清洁高效利用的重要途径之一。针对传统煤热解焦油收率低的现状,从煤热解反应机理出发,围绕甲烷催化/等离子体活化与煤热解过程耦合提高焦油收率的研究工作进行综述,重点介绍了甲烷部分氧化、甲烷二氧化碳重整、甲烷芳构化、甲烷水蒸气重整及甲烷等离子体活化与煤热解耦合过程特点以及对焦油产率的影响。结果显示,相对氮气和氢气气氛下热解,耦合过程焦油产率显著提高,并具有煤种普适性。同时借助同位素示踪技术对耦合过程焦油产率提高机理进行分析。结果表明,甲烷经催化/等离子体活化后产生的活性物质通过与煤热解形成的自由基结合,参与了焦油的形成,是焦油产率显著提高的根本原因。耦合反应器的设计和甲烷活化催化剂的开发是今后该过程工业应用的关键。     

甲烷等离子体化学利用及其对新世纪能源、环境和化工的影响

本文综述了甲烷等离子体的特点及其化学利用研究和开发的进展,介绍了此项技术近年来的工业试验情况,等离子体应用于甲烷可导致很高的甲烷转化率,并有可能实现甲烷资料的坑口就地转化,对分散,小气源甲烷的开发有着特殊的重要作用。     

用于分布式制氢的甲烷蒸汽重整膜反应器的数值模拟

采用反应-分离集成的膜反应器进行分布式制氢,对简化工艺、降低能耗、提升技术经济性至关重要。本文采用数学模型对甲烷蒸汽重整制氢过程膜反应器进行模拟,系统分析了渗透侧操作策略、反应压力、反应温度、钯基膜性能、催化剂性能对反应器行为的影响;并以1m³/h甲烷最大程度转化为目标进行分布式制氢案例分析,详细比较膜反应器技术与“常规反应器+膜分离”工艺技术。结果表明,膜反应器在反应压力30atm（1atm=101325Pa）、反应温度500℃下操作可实现紧凑设计,比“常规反应器+膜分离”工艺技术具有明显优势,但是亟需研发更佳活性（10倍）的钯基膜和催化剂以实现显著的过程强化。模拟结果可为不同规模分布式制氢膜反应器的操作与设计及进一步的性能强化提供指导。