甲烷水蒸气重整制氢研究进展

氢气由于燃烧发热量高、储量丰富、环境友好,被誉为“21世纪绿色清洁能源”,近年来,甲烷水蒸气重整制氢方法备受关注。但是甲烷重整反应的复杂性及反应机理的不确定性是制约甲烷水蒸气重整制氢工业生产的重要因素。从甲烷水蒸气重整制氢过程、反应机理、热力学分析、催化剂种类以及反应器选择5个方面对重整过程进行了归纳与分析;阐述了甲烷水蒸气重整制氢过程中吉布斯自由能的变化趋势、工况参数对重整反应的影响规律、重整过程反应器的选择、重整反应过程的微观机理以及不同催化剂对重整反应的影响程度;全面总结了甲烷水蒸气重整制氢过程的变化规律;展望了甲烷水蒸气重整制氢的发展前景与研究方向。     

甲烷水蒸气重整和部分氧化反应制合成气

研究了Ni担载量大小，CeO₂、La₂O₃ 和ZrO₂助剂及反应条件对Ni/γ-Al₂O₃作为催化剂的甲烷水蒸气重整和部分氧化制合成气反应的影响。实验表明：在反应温度为850 ℃，甲烷空速为1.2×10⁴mL/g·h，V（CH₄）∶V（O₂）∶V（水蒸气）=2∶1∶1时，催化剂Ni含量在9％时反应性能最佳，甲烷的转化率和CO的选择性分别为97％和94％，反应3小时后有积炭存在。向Ni/γ-Al₂O₃催化剂中添加CeO₂、La₂O₃、ZrO₂助剂后发现，添加6％CeO₂对改善催化剂的活性和抗积炭能力有显著的效果，CH₄的转化率和CO的选择性分别提高到98.2％和96.4％，而且反应3小时后催化剂活性没有降低。XRD测试结果表明，添加CeO₂后的催化剂生成了NiAl₂O₄尖晶石，这有助于催化剂的抗积炭性能。     

甲烷二氧化碳重整反应中催化剂的抗积炭性能研究进展

概述了甲烷的二氧化碳重整反应中催化剂抗积炭性能的最新研究进展,介绍了主要的非贵金属催化剂体系,详细分析了载体、助剂等的选择和性质对催化剂的抗积炭性能、稳定性以及活性的影响。     

甲醇水蒸气重整反应制氢的研究

以Cu/Zn/Al系列催化剂研究甲醇水蒸气重整反应制氢 ,得到活性和选择性较好的催化剂Cu60 Zn3 0 Al10 和Cu60Zn3 0 Al5 Ce5 ,并且考察了该反应的反应条件如温度、物料配比等对催化剂稳定性的影响。结果表明 ,最佳反应条件为 :温度 2 60℃ ,n(H2 O) /n(CH3 OH) =1～ 1 .2。     

低温高活性甲醇水蒸气重整制氢催化剂的研究

研究了Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的反应活性、选择性及其还原行为 ,并考察了反应条件 (温度、水醇比、液体空速 )对活性和选择性的影响。结果表明 :Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应过程中显示出较好的反应活性和高的选择性。在常压、反应温度 190～ 2 40℃、液体空速为 1 0～ 3 0h-1和水醇摩比为 1～ 3 0的反应条件下 ,甲醇转化率随着反应温度的升高而增大 ,重整产物中CO含量有所增加 ;提高水醇比有利于提高甲醇转化率 ,同时可降低重整产物中CO含量 ;甲醇转化率随着液体空速的增加有所降低 ,而重整产物中CO含量也有所降低。在Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂上 ,甲醇重整反应和水 汽变换反应有可能同时进行     

内燃机内甲烷水蒸气重整特性分析

为了较为系统地认识甲烷水蒸气重整反应对内燃机性能的影响。应用HSC 5.1软件对甲烷水蒸气重整反应在不同反应温度和水碳比的工况下进行分析,然后应用Chemkin-pro程序,计算了在相同供热量下甲烷水蒸气重整气在不同物质的量比下比CH_4的燃CH_4消耗降低率。结果表明,提高反应温度和水碳比可提高CH_4的转化率;当温度为700℃、水碳比为3时,发热量提高了13.58%,在供热相同情况下,燃CH_4消耗量可减少11.96%,CH_4的转化率越高,循环效率越高;重整气效率比纯天然气高,随着物质的量比降低,重整气优势降低。     

甲烷临氧自热重整反应中双金属催化剂的研究进展

概述了微量贵金属修饰的传统镍基催化剂对甲烷临氧自热重整反应中催化剂氧化、温度分布图和积炭的影响。微量贵金属的修饰有效抑制了镍颗粒在催化剂床层入口处的氧化，使沿催化剂床层的温度分布比较平缓。另外，即使在加压下也能有效地抑制积炭的形成。因此，微量贵金属修饰的镍基催化剂是甲烷临氧自热重整制合成气反应的优秀催化剂。     

甲烷二氧化碳重整催化剂的研究进展

综述了甲烷重整二氧化碳制备合成气过程催化剂活性组分、助剂、载体、制备方法等的发展,指出了该过程催化剂的发展方向。     

甲烷二氧化碳重整催化剂的研究进展

综述了甲烷重整二氧化碳制备合成气过程催化剂活性组分，助剂，载体，制备方法等的发展。指出了该过程催化剂的发展方向。     

二甲醚水蒸气重整催化剂的研究

采用二甲醚水解活性组分与甲醇重整活性组分机械混合的方式,制备了一系列二甲醚水蒸气重整(DMESR)双功能催化剂。分别考察了不同二甲醚水解活性组分和甲醇重整活性组分对催化性能的影响,活性测试结果表明,γ-Al2O3是最佳二甲醚水解活性组分,CuMn复合氧化物是最佳甲醇重整活性组分。两者按适当比例混合而成的CuMn/γ-Al2O3双功能催化剂具有较好的DMESR综合性能,且其最佳反应温度为350℃。在常压、350℃时,DME转化率为98.1%,H2选择性为97.5%,H2收率95.6%。     

甲烷转化催化剂活性变化分析

采用XRD、BET和元素分析等方法 ,分析考察反应后ICI2 5 4甲烷转化催化剂化学物理性能的变化及对实际生产的影响。结果表明 ,样品催化剂明显积炭 ,直接原因是重新开车时原料气中较大分子烃类超过规定浓度。积炭造成催化剂表面及反应活性下降 ,其在反应条件下产生的附加应力是催化剂发生破碎现象的重要因素。     

甲烷水蒸气重整的Ni基整体式催化剂的制备和表征

以堇青石为基体制备了不同MgO改性的Ni基整体式催化剂,并对催化剂的结构和甲烷水蒸气催化重整反应性能进行了测试。XRD和H2-TPR结果表明,添加MgO不仅促进了催化剂上的NiO分散性能,而且增强了NiO与载体之间的相互作用。XPS结果表明,过量MgO的添加明显地降低了催化剂表面的Ni原子浓度,这是高MgO含量催化剂活性下降的主要原因。10%Ni/5%MgO/Si-Al/D催化剂具有较好的甲烷水蒸气催化重整催化性能,在反应温度800℃,空速27000mL/(g·h),V(H2O)/V(CH4)为2时,甲烷转化率为98.3%,CO的选择性为78.6%,n(H2)/n(CO)为3.6。     

甲醇-水蒸气转化反应机理的研究进展

在Cu/ZnO/Al2 O3 催化剂上进行的甲醇 水蒸气转化供氢 ,对燃料电池电动车的应用具有重要的现实意义 ,本文对该转化过程在反应机理方面的研究与发展现状进行了评述 ,主要阐述了该过程涉及的反应步骤、反应机理和动力学方程的建立     

一段转化催化剂运行分析

简述了四川天华公司大化肥装置一段转化催化剂的运行状况 ,对西南化工研究院和川化催化剂厂生产的两种催化剂进行了简要分析 ,证明了两种催化剂在布朗低水碳比工艺中使用是能满足生产要求的 ,且性能良好     

甲醇蒸汽重整制氢催化剂的研究进展(上)

甲醇作为氢能载体,利用蒸汽重整反应能够产生富氢气体,可以满足工业、燃料电池等对氢气的需求.综述了近几年重整反应中主要催化剂的研究进展,阐述了催化剂制备方法、助剂和载体等对催化剂活性和稳定性的影响,并归纳了重整反应在Cu基和Pd基催化剂上的反应机理以及催化剂的失活原因,对各自的优势和不足进行了分析.最后提出系统研究催化剂...     

甲醇蒸汽重整制氢催化剂的研究进展(下)

甲醇作为氢能载体,利用蒸汽重整反应能够产生富氢气体,可以满足工业、燃料电池等对氢气的需求.综述了近几年重整反应中主要催化剂的研究进展,阐述了催化剂制备方法、助剂和载体等对催化剂活性和稳定性的影响,并归纳了重整反应在Cu基和Pd基催化剂上的反应机理以及催化剂的失活原因,对各自的优势和不足进行了分析.最后提出系统研究催化剂...     

Modeling and analysis of hydrogen production in steam methane reforming (SMR) process

Hydrogen is one a gas that demands continue to grow across many industries. Due to the growth for this gas the means of producing it and the ability to supply this demand is of great importance. As a result of this, steam methane reforming is a process of high significance as it is one of the most economically and popular means of producing hydrogen. The value of this process is tremendous as it is able to provide up to 48% of global demands, with this only predicted to increase. Therefore, the understanding of what occurs during this process and the steps that it experiences must be understood to ensure that an efficient system is created.

Steam methane reforming operates by converting the hydrocarbons located in methane into hydrogen and CO_x. This process will generally occur over two different stages, a reformer stage, before going into a water-gas shift reactor. After these main processes occur the product produced may undergo purification to remove any containments and ensuring that the hydrogen is at the industry standard. To help investigate this process and how various stages affect others it can be modeled through software such as Unisim which allows modifications to be made and analyzed the effect this had on the system, allowing a potential more efficient system to be designed which will help meet the growing demand.     

Study on steam reforming of naphthalene in presence of supported catalysts

Due to the limitations of existing methods, steam reforming is the most important method of hydrogen production. In this study, we intend to investigate the potential of two Rh/Al₂O₃ and Cr/Al₂O₃ catalysts in the conversion of naphthalene in the steam reforming process. For this purpose, the experimental method was first described in a fluidized bed reactor. In the next step, the effect of various parameters such as catalysts, temperature and steam/carbon ratio on naphthalene conversion was investigated. With increase in temperature from 700°C to 850°C, the naphthalene conversion increased from 43.2% to 82.8% for Rh/Al₂O₃ and from 39.0% to 77.9% for Cr/Al₂O₃. Hydrogen production increased as the injection of steam into the reactor increased which can be explained based on the principle of Le Chatelier.