合成气中甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气的气相色谱研究

气相色谱法是利用气体作流动相的色层分离分析方法,通过这种方法对合成气中甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气含量进行检测,通过TDX-01对合成气体进行固定相,并利用色谱柱对合成气进行分离,获得相对的时间保留值;在检测器以及数据处理系统的帮助下进行定量、定性分析,而定性与定量分析的依据分别是气体出峰保留时间以及气体色谱峰的高度和面积;利用精密度实验以及准确度实验对合成气展开探究,验证了在甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氢气含量进行检测上采用气相色谱法具有较高的灵敏度以及较好的重现性,而且实验操作方法简单有效。最后,通过一系列探究分析以及相关实验,得出合成气中相应成分的含量。     

直接球磨法制备铈基载氧体用于甲烷化学链重整制合成气性能研究

采用直接球磨法和共沉淀法制备了Ce_7Fe_3O_δ载氧体,并用直接球磨法制备了不同Ce、Fe、Cu比例的铈铁铜载氧体,对载氧体进行H_2-TPR、XRD表征。在固定床反应器中,考察了制备方法、铜掺杂量对氧载体在甲烷化学链重整制合成气中的性能的影响。结果显示,在恒温实验中,与共沉淀法相比,直接球磨法制备的Ce_7Fe_3O_δ载氧体有较好的反应活性,其CO选择性达到最大90%。与Ce_7Fe_3O_δ载氧体相比,添加铜之后复合载氧体晶格氧的释放速率、CH_4转化率、CO选择性均得到提高,其中Ce_7Fe_3Cu_(0.5)O_δ载氧体具有较好的反应活性。直接球磨法制备的Ce_7Fe_3Cu_(0.5)O_δ载氧体经过5次循环反应后,表现出较好的反应活性和稳定性,其CO平均选择性保持在80%左右。     

Zr/HZSM-5催化苯与合成气烷基化反应及工艺条件的研究

使用不同硅铝比的HZSM-5分子筛制备了系列的双功能复合催化剂Zr/HZSM-5,采用X射线衍射(XRD)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和N2物理吸附等技术对催化剂进行了表征,并在固定床反应器中考察了HZSM-5分子筛硅铝比和反应条件对催化剂在苯与合成气烷基化制芳烃反应中的催化性能的影响。结果表明:随着硅铝比的增加,分子筛总酸量和强酸量均减少,反应过程中苯的转化率和对二甲苯的选择性均呈现先升高后降低的趋势,当硅铝比为200时,催化效果最好;随着反应温度的升高,苯的转化率先升高后降低,CO的转化率先下降后上升,对二甲苯的选择性保持下降的趋势;反应温度控制在350～400℃之间最为合适;随着苯的空速增加,苯的转化率、对二甲苯的选择性均先上升后下降,CO的转化率略微上升,苯的质量空速控制在1h-1时催化效果最佳。     

芬兰验证了生物质残余物气化生产生物燃料的可行性

在芬兰,欧盟COMSYN项目成功验证了生物质残余物气化生产生物燃料的可行性。在VTT公司进行的长达80 h的测试中,使用树皮对该工艺的性能进行了验证。合成气由IneraTec GmbH公司转化为费-托合成产品(蜡和其他碳氢化合物)。该测试的重点是研究和验证气体净化系统的性能,特别是使用真实的由木材衍生的气化气的整个合成过程。     

合成气制PX研究进展

根据不同工艺技术路线,分别对合成气直接法、间接法和联产法制PX进行了分析。合成气直接合成法采用复合多功能催化剂,工艺流程最短,具有巨大的研究价值和工业应用前景。但受限多功能催化剂反应条件不一致和较低的芳烃转化率,目前仍处于实验研究阶段。合成气间接法和联产法均可利用传统芳烃产业链中的苯或甲苯资源,具有较大经济效益和社会意义,相较而言,联产法工艺流程短,更具有工业应用价值。     

化学链气化过程中CuFe2O4/SiO2载氧体的反应性能及次烟煤的结构演变

以CuFe2O4/SiO2为载氧体，次烟煤为燃料，在间歇流化床中进行次烟煤的化学链气化实验，通过X射线衍射和拉曼光谱分析了化学链气化过程中CuFe2O4/SiO2载氧体和次烟煤的结构演变规律。结果表明：与以SiO2为床料的次烟煤气化相比，CuFe2O4/SiO2载氧体的加入使得次烟煤化学链气化的最大碳转化速率提高了43%。这是因为在化学链气化过程中，CuFe2O4/SiO2载氧体会释放分子氧和传递晶格氧，而分子氧会促进次烟煤中大芳香环的裂解，晶格氧会加快次烟煤中小芳香环的消耗。     

1 MWth 煤化学链气化过程模拟

基于Aspen Plus建立了1 MWth煤化学链气化模型，探讨了气化过程中不同煤种(宁夏煤、新疆煤、云南煤)、不同载氧体(赤铁矿、锰矿)、温度、氧/碳摩尔比、压力、水蒸气/煤质量比对合成气组分的影响及实现系统自热平衡运行的条件。结果表明：在700~1200 ℃范围内，随着反应温度升高，3种煤合成气产率及冷煤气效率先增加后趋于平缓；水蒸气/煤质量比在0.5~1.5范围内增大、压力在0.1~3.0 MPa范围内增加都会使合成气产率降低；随氧/碳摩尔比在0.1~1.7范围内增大，合成气产率显著降低，系统由外部供热变为向外放热；当系统实现自热平衡运行时，赤铁矿和天然锰矿载氧体的氧/碳摩尔比分别为1.1和1.5；在保证反应速率和经济成本的前提下，优先选择天然锰矿石作为载氧体。     

煤气化在线分析预处理系统的新设计应用

以中海石油华鹤煤化有限公司为例,分析了煤气化装置中在线分析预处理系统在使用过程中出现的问题,介绍了预处理系统的新设计方案,主要对取样探头、一级预处理系统、二级预处理系统、公用工程部分进行了改进。实践结果证明,新的设计方案完全满足了煤气化粗合成气煤灰大、水分多、温度高的工况条件,保证了分析仪表系统安全、稳定、可靠的运行。     

载体及助剂对铜锌系合成气制异丁醇催化剂影响的研究

通过改变铜锌系合成气制异丁醇催化剂的载体及添加不同助剂,以提高原料的利用率和目的产物异丁醇的选择性。以Cu,Zn,Zr等金属离子的硝酸盐为原料,采用并流共沉淀的方式制得铜锌系催化剂。在催化剂主要活性组分铜和锌摩尔比为1∶1的基础上,在反应压力5 MPa、反应温度350℃、空速8 000 h~(-1)、混合气组成中n(H_2)∶n(CO)=2、催化剂装填量2.0 mL、反应时间10 h的条件下,考察了不同载体和助剂对异丁醇选择性的影响。结果表明:以Zr作为载体时,异丁醇的选择性最高,液相产物的时空收率也较高,异丁醇的时空收率最大;从提高异丁醇的选择性来考虑,Cu,Zn,Zr摩尔比为3∶3∶2的催化剂较合适;助剂Mn和Pd的加入有利于提高液相产物收率及异丁醇选择性。