甲醇部分氧化-蒸汽重整制氢的化学平衡计算

用热力学方法研究甲醇部分氧化－蒸汽重整耦合制氢反应。计算出反应系统在不同温度下的反应平衡常数和平衡组成,为催化剂的研制和动力学模型的建立提供依据。     

甲醇重整制氢工艺流程设计与分析

在“双碳”目标的大背景下,清洁能源成为了现在热门的话题。氢气由于其能量密度高,燃烧产物只有水,完全没有污染,而成为了理想的清洁能源。氢气的制取方式中,甲醇制氢由于反应简单,产氢率高被视为一个较好的产氢来源。针对此背景,本文综述了甲醇制氢的反应原理和影响因素,催化剂的特性以及甲醇制氢的杂质控制与去除方法。     

甲醇蒸汽重整制氢技术及经济性探讨

介绍甲醇蒸汽重整制氢工艺和催化剂,对甲醇蒸汽重整制氢气技术的生产成本进行分析评价,还介绍甲醇蒸汽重整制氢技术在燃料电池中的应用.     

甲醇制氢研究进展

介绍了制取氢气的常用原料。综述了用甲醇做原料制氢的研究进展,讨论了不同方式（裂化法、水蒸汽重整法、部分氧化法、自热重整法、等离子体法、电解法、超声波法）制氢技术的特点。目前甲醇气相重整技术较成熟,今后研究的重点是研制高效催化剂的制备、能量利用及氢气提纯方法。     

甲醇蒸汽重整制氢技术及经济性探讨

介绍甲醇蒸汽重整制氢工艺和催化剂,对甲醇蒸汽重整制氢气技术的生产成本进行分析评价,还介绍甲醇蒸汽重整制氢技术在燃料电池中的应用。     

基于催化剂活性分布的甲醇重整制氢研究

为了探索填充床内催化活性分布对甲醇重整制氢的影响,文中采用铜基催化剂设计了3种不同活性布置的催化剂床层,并在管式反应器内开展了实验研究,考察了3种不同活性分布的床层上空速和温度对甲醇转化率及产氢速率的影响。通过甲醇蒸汽重整实验表明,3种床层上甲醇转化率及产氢速率随着反应温度和空速的变化规律相同。但床层Ⅰ的催化剂布置形式,改善了局部热效应,提高了催化剂的利用效率。结果显示:床层Ⅰ的催化剂布置形式优于其他2种催化剂布置形式;相同催化剂用量下,床层Ⅰ中的甲醇转化率比床层Ⅱ的甲醇转化率提高9.91%;最佳的活性布置方式是,催化剂用量由反应器入口到出口梯级增加。且在甲醇裂解实验中,床层Ⅰ中的H2体积分数高于床层Ⅱ中的。     

用于燃料电池的甲醇水蒸气重整反应制氢的研究

研究了甲醇水蒸气重整制氢反应过程中各种因素对Cu/ZnO/Al2O3催化剂的活性和选择性的影响.结果表明:Cu/Zn比为2.0的催化剂在250℃反应时,催化剂效果较好,最合适反应条件是:压力0.1 MPa,温度250℃,n(H2O)∶n(CH3OH)=1.0～1.2,液体流速0.1 mL/min.在Cu/ZnO/Al2O3催化剂上,甲醇水蒸气重整、甲醇分解和水气转换反应随反应条件的不同而发生相互抑制或促进作用.     

甲醇水蒸气重整制氢催化剂性能的研究

研究共沉淀法制备Cu/Al2O3甲醇水蒸气重整制氢催化剂，考察催化剂组成和焙烧温度对催化剂性能的影响。结果表明当Cu质量分数为30．9％，焙烧温度为500℃时，催化剂性能最佳。并采用X射线衍射（XRD），程序升温还原（TPR）和热重分析等方法对催化剂表面性质进行探讨。     

乙醇水蒸气重整制氢反应机理的研究进展

总结了乙醇水蒸气重整反应研究中给出的有关反应中间体存在的实验证据,就文献中有关机理的讨论作了较为详细的介绍,综述了乙醇水蒸气重整制氢过程中可能存在的反应路径。指出催化剂的组成、晶格结构、表面酸碱性、氧化还原性等因素对催化反应机理有显著影响,原料水醇比、温度、压力等反应工艺条件也会影响反应产物的选择性和平衡浓度。指出量化计算催化剂表面性质和晶格结构参数,深入研究催化反应机理,是乙醇水蒸气重整制氢的研究趋势。     

小分子烃类及含氧有机物蒸汽重整制氢反应热力学

针对12种烃类、醇类、醛类和醚类的蒸汽重整制氢反应,选择体系压力为0.1 MPa,有机物和水按反应生成二氧化碳和氢气的计量比进料,采用化工流程模拟软件Aspen Plus计算了甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、甲醇、乙醇、丙醇、甲醛、乙醛、二甲醚和乙醚在不同温度下发生的蒸汽重整制氢反应过程的反应吉布斯自由能、各物质的平衡摩尔分数以及氢选择性和产率。结果表明:烃类重整需在700℃以上才能获得较高的氢产率,其中甲烷蒸汽重整最有利;醇类中的甲醉相对乙醇和丙醇而言。更适合于进行重整制氢反应,在150℃就能得到很高的氢产率(0.97);醛类中甲醛体系在低温下的氢产率趋近1;醚类中二甲醚体系在180℃时氢产率最高。不同物质的重整平衡体系中,一氧化碳的含量随温度升高而增高。     

甲醇水蒸气催化重整制氢技术研究进展

针对甲醇水蒸气催化重整制氢的应用背景,综述了甲醇水蒸气重整制氢的反应机理和动力学,对用于该反应的催化剂进行了总结分类,阐述了催化剂制备和反应阶段相关因素对催化剂特性的影响。在此基础上,指出甲醇水蒸气重整制氢技术研究与应用存在的问题与瓶颈,并对两种创新的研究--太阳能驱动的甲醇水蒸气重整制氢技术和甲醇重整制氢微通道反应器的开发技术进行了总结展望。     

典型碳氢化合物水蒸气重整制氢研究进展

  烃水蒸气重整是目前获取氢能源的重要方法之一,而甲烷、汽油和柴油作为典型烃类原料可满足于不同规模氢能源的需求。本文重点从催化剂、反应工艺和反应机理及动力学三个方面对甲烷、汽油和柴油蒸汽重整制氢进行介绍和评述。指出甲烷重整制氢镍基催化剂的改性和反应器设计以及反应条件的优化是其必然的发展趋势,汽油和柴油重整制氢催化剂未来设计必须具备高抗硫性和抗积炭性。此外,需加强甲烷、汽油和柴油蒸气重整制氢的机理和动力学研究。     

甲醇水蒸气重整制氢研究进展

氢气需求的持续增长,带动制氢技术的不断进步。煤制氢技术投资较高,天然气制氢原料来源受到限制,电解水制氢成本较高。甲醇制氢投资适中,适合各种规模的制氢装置,铜基催化剂反应温度低,低温活性和氢气选择性好,价格低廉,因而甲醇制氢技术得到广泛应用。催化剂载体和助剂的改进研究,对工业催化剂的改进具有重要的指导意义。综述甲醇水蒸气重整制氢工艺、反应机理和催化剂,介绍了催化剂载体和助剂等方面的研究进展情况。     

用于甲醇重整制氢的铜基催化剂研究进展

近年来,随着能源需求与日俱增,化石燃料的燃烧造成的温室效应使得地球气候变得更加恶劣,如何有效实现碳减排成为各国科学家的研究重点。将二氧化碳转化为绿色液体燃料(如甲醇)是一个重要方向。通过甲醇合成(MS)实现碳捕获,再在需要能量时进行甲醇水蒸气重整(MSR)制备氢气,实现二氧化碳的闭路循环和氢能的储存,因此MSR反应具有很高的研究价值。在众多应用于甲醇水蒸气重整的催化剂中,Cu基催化剂因其价格低廉和高活性等优点受到广泛关注。综述了Cu基催化剂在甲醇水蒸气重整中的研究进展,包括机理探索,催化剂优化及未来的发展方向,提出铜基催化剂中铜的高分散、价态调控和复合氧化物与铜的协同是性能优化的关键。     

热解油模型化合物甲醇的蒸汽转化制氢研究

研究了Ce促进的Ni基镁橄榄石催化剂上热解油模型化合物甲醇的水蒸汽转化制氢反应过程，得到活性和稳定性较好的催化剂。浸渍法制备了添加Ce的Ni基镁橄榄石催化剂，Ce的添加改善了催化剂的活性和稳定性。催化剂活性受镍铈原子比的影响，选择合适的镍铈原子比可以得到性能较好的催化剂。在750 ℃、水与甲醇物质的量比为1.5和气体体积空速11 200 h^－1条件下，6%Ni－3%Ce/Olivine催化剂有最好的催化效果，此条件下，甲醇转化率达到85.72%，氢气收率为55.31％。     

烃类水蒸汽重整制氢研究进展

烃类水蒸汽重整是工业上大规模制氢的主要方法.综述了近十年来国内外烃类水蒸汽重整制氢技术的研究进展,重点从催化剂以及反应工艺方面进行介绍及评述,并指出烃类水蒸汽重整制氢的重点发展方向.     

国内外蒸汽转化制氢催化剂及工艺进展

本文分别对烃类蒸汽转化制氢技术中涉及的原料、工艺、设备及催化剂等方面的国内外进展进行了讨论，评述了烃类蒸汽转化制氢技术的发展趋势并提出有关建议。     

High‐performance HTLcs‐derived CuZnAl catalysts for hydrogen production via methanol steam reforming

A series of CuZnAl oxide‐composite catalysts were prepared via decomposition of CuZnAl hydrotalcite‐like compounds (HTLcs). The catalysts derived from CuZnAl HTLcs (Cu: 37%, Zn: 15%, Al: 48% mol; using metal nitrate or acetate precursors) at 600°C provided excellent activity and stability for the methanol steam reforming. CuZnAl HTLcs were almost decomposed completely at 600°C to form highly dispersed CuO with large specific surface area while forming CuAl₂O₄ spinel that played a key role in separating and stabilizing the nano‐sized Cu and ZnO during the reaction. The CuZnAl catalyst prepared from metal acetates could highly convert H₂O/MeOH (1.3/1, mol/mol) mixture into hydrogen with only ～0.05% CO at 250°C or ～0.005% at 210°C. It is evidenced that the former afforded stronger Cu‐ZnO interaction, which might be the intrinsic reason for the significant promotion of catalyst selectivity. © 2009 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2009     

氧化铈形貌对甲醇水蒸气重整制氢CuO/CeO2催化剂性能的影响

采用简单的改变焙烧气氛的方法改变水热法合成的CeO2纳米材料的形貌,得到的CeO2纳米材料再通过浸渍法制备CuO/CeO2催化剂,并将其应用于甲醇水蒸汽重整制氢反应。采用SEM、XRD、BET、H2-TPR、N2O滴定和XPS等对催化材料进行了表征,着重探讨了氧化铈形貌对催化剂结构、性质和性能的影响。结果表明,纳米棒状结构的CeO2负载CuO后得到的CuO/CeO2催化剂性能最佳,这主要是因为纳米棒状结构的CeO2与CuO的相互作用较强,表面存在较多的晶格缺陷和氧空穴,进而使得CuO/CeO2催化剂表相Cu含量增加,Cu物种的还原温度较低,催化活性较好。当反应温度为260 °C、水醇物质的量比为1.2、甲醇气体空速为800 h-1时,甲醇转化率可达100%,重整气中CO摩尔含量为0.16%。