钌和锡对耦合CH_4部分氧化与CO_2重整镍催化剂活性和稳定性的影响

利用浸渍法制备了钌和锡掺杂镍系催化剂,考察了其耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整的活性和稳定性。结果表明:添加金属钌和锡均降低了催化剂耦合甲烷部分氧化与二氧化碳重整的活性和稳定性。     

程序升温甲烷裂解反应的研究

本文介绍用程序升温表面裂解反应技术研究甲烷在不同载体及不同添加助剂的镍催化剂上的裂解行为。试验表明:甲烷在无活性组份的载体上,1000℃以下裂解很少;在镍催化剂上,350℃即可进行裂解。由于裂解生成的炭复盖了催化剂上的活性中心,随着温度的升高,裂解曲线呈峰形分布。甲烷裂解活性随着镍晶粒度的减小而升高。采用先浸渍镍,后载上重稀土混合氧化物的镍催化剂可明显降低甲烷裂解速度。     

天然气水蒸汽重整商品催化剂上的沼气重整制氢

研究了将工业天然气水蒸汽重整催化剂Z118Y用于由等摩尔的甲烷和二氧化碳组成的模拟沼气的重整反应。考察了反应温度、空速、压力、还原温度及氧气含量对催化剂性能的影响。并运用BET、TG-DSC、TEM及H2-TPR对催化剂进行了表征。实验结果表明:还原温度对催化剂的活性及稳定性有很大的影响,反应气中适量添加氧气能提高甲烷转化率、一氧化碳选择性、H2/CO比、防止催化剂表面积炭并延长催化剂使用寿命。     

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。     

醇类合成催化剂Cu/Mn/ZrO2产物分布结构的调控

考察了镍助剂调变的Cu/Mn/ZrO2催化剂在一氧化碳加氢反应过程中的反应行为.结果表明,Cu/Mn/ZrO2是活性较好的合成甲醇催化剂,在一定范围内镍组元的加入大大促进了催化剂的反应活性,如在一定的条件下,n(Ni)/n(Cu)＝0.2的催化剂液相时空产率可达2.2g/(mlcat*h),虽然镍成分含量很高,催化剂并没有表现出明显的甲烷化倾向.在此催化剂中加入钾会促使催化剂转变为生成混合醇为主的催化体系.液相产物组成可分别控制以生成甲醇/异丁醇为主或符合S-F分布的正构混合醇为主,同时保留相当高的混合醇时空产率.因此,可通过控制反应条件及添加少量的助剂,有目的地调整催化剂反应产物的分布情况.     

Ni/白云石催化剂CO2吸收及甲烷化性能研究

针对甲烷化耦合焦油重整工艺的要求,设计并制备了铝酸钙水泥混合的白云石复合物负载Ni催化剂,在热重分析仪上测试了该催化剂的CO2吸收量和循环稳定性,在固定床反应器中考察了不同温度和Ni负载量下催化剂的甲烷化反应性能,并采用XRD、低温氮吸附等表征手段分析了催化剂的结构特性.结果表明,Ni负载量为8％的Ni/白云石催化剂具...     

甲烷干法重整催化剂抗积碳性能的研究进展

通过甲烷干法重整，可实现甲烷与二氧化碳两种温室气体的有效利用，从而缓解环境压力，并且制得的合成气还可以应用于费托合成、羰基合成等工业途径。但由于甲烷干法重整存在催化剂积碳现象，导致催化剂失活、转化效率降低，对该方法的工业化应用产生了不利影响。为了解决积碳问题，提升催化剂的抗积碳性能，首先对不同催化剂作用下甲烷干法重整的反应机理以及积碳来源进行了综述，随后论述了催化剂的活性组分、载体以及助剂对积碳的影响。对反应机理的分析表明，虽然目前还没有一种反应机理能适用于所有催化剂，但可以确定的是，甲烷的深度裂解是产生积碳的主要原因。活性组分的负载量和催化剂组分之间的相互作用会改变活性组分分散度和对应的金属氧化物在反应中的氧化还原过程，进而对积碳量产生影响；载体的结构会影响催化剂的物理化学性质，并且其酸碱性也会改变催化剂反应性能，最终影响催化剂的抗积碳性能；助剂也有类似的效果。最后对用于甲烷干法重整反应的催化剂的发展前景进行了展望，为未来开发适用于甲烷干法重整工业生产的催化剂提供参考。     

预转化在汽油自热重整制氢中的应用研究

研究了在汽油自热重整制氢的上段引入预转化工艺后,对改善重整镍催化剂稳定性的效果.结果表明,单纯自热重整镍催化剂很快积碳失活,在最初的6 h内氢气选择性即开始下降,而预转化结合自热重整的实验结果表明,在考察的100h内,转化率达到100%,氢气选择性在99.2%以上,重整生成气体组成非常稳定,自制的镍基预转化催化剂具有很好的活性和比较好的稳定性.     

重整催化剂活性评价的实验研究

利用北京金伟晖工程技术有限公司的重整催化剂评价装置,对自制的连续重整催化剂GGB-01进行了活性评价研究.考察了不同反应温度、反应压力及氢油比对重整转化率、液体收率、生成油辛烷值、氧产率的影响规律.结果表明:在反应温度430～490℃内,生成油的辛烷值随温度的升高而逐渐提高.GGB-01重整规律明显,低压状态的反应效果优于高压状态.     

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。     

Ni/La-BaTiO3催化剂的低温CH4/CO2重整性能研究

镧液相掺杂合成了不同镧含量的La-BaTiO3载体,再通过浸渍负载活性组分制备出Ni/La-BaTiO3催化剂。通过CH4/CO2连续重整制合成气反应,考察常压下、700℃和750℃温度的Ni/La-BaTiO3催化剂稳定性和积炭性能;采用CO2脉冲反应评价了700℃低温重整条件下各Ni/La-BaTiO3催化剂上一氧化碳的歧化反应程度。结果表明,一氧化碳的歧化反应程度对催化剂低温CH4/CO2重整的稳定性和积炭性能影响显著,Ni/1.05%La-BaTiO3是最佳的低温CH4/CO2重整催化剂。     

MgO改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于甲烷重整制取合成气研究

采用分步浸渍法制备了不同MgO含量改性的γ-Al2O3载体Ni基催化剂,并利用XRD、H2-TPR对催化剂进行表征。在γ-Al2O3中添加适量的MgO,使得γ-Al2O3表面形成MgAl2O4尖晶石,改善催化剂的反应性能。考察了催化剂MgO添加量,反应温度和压力对甲烷蒸汽重整以及甲烷二氧化碳重整反应的影响,以及原料气CO2/CH4比对甲烷-二氧化碳-水蒸汽三重整制得的合成气的H2/CO比的影响。催化剂最佳的MgO添加量为10%质量分数。在甲烷-水蒸汽-二氧化碳混合重整反应中,当n(H2O)/n(CH4)为1时,n(CO2)/n(CH4)在0.4~0.5之间能得到n(H2)/n(CO)约为2的合成气。     

Sn修饰的Ni/γ-Al_2O_3催化乙二醇液相重整制氢

通过湿浸渍法制备了一系列Ni与Sn摩尔比不同的NiSn/γ-Al2O3催化剂,将该催化剂用于乙二醇液相重整制氢反应。实验结果表明,Ni与Sn摩尔比为42的NiSn-42/γ-Al2O3催化剂表现出最佳的活性和H2选择性,乙二醇转变为气体产物的转化率和H2选择性分别为65.4%和88.4%;Sn的加入使H2选择性大幅提高;随Sn修饰量的增大,催化剂的活性先增加后降低。表征结果显示,适量Sn修饰到Ni/γ-Al2O3催化剂上能促进Ni的分散;NiSn-42/γ-Al2O3催化剂比其他催化剂具有更大的活性比表面积,因此显示出较佳的活性。同时考察了NiSn-42/γ-Al2O3催化剂的稳定性,实验结果表明,NiSn-42/γ-Al2O3催化剂达到稳态时能保持初活性的34%,重整过程中Ni晶粒的长大和团聚是该催化剂失活的主要原因。     

甲烷、二氧化碳转化制合成气的研究——Ⅰ.催化剂及其催化性能

采用固定床流动反应装置研究了金属负载型催化剂对甲烷二氧化碳转化制合成气的催化活性,考察了催化剂活性组份、载体及反应条件等对合成气生成量的影响。发现负载型Ni/Al_2O_3催化剂对甲烷二氧化碳转化具有高催化活性,其合成气生成量随反应温度升高或压力降低而增加。通过测定发现,当镍负载量低于13.15w％时,即使在热力学积炭区使用Ni/Al_2O_3催化剂,它也具有高抗积炭性能。考察了Ni/Al_2O_3-5催化剂在700℃下连续运行120小时的瞬间活性,发现产物合成气摩尔含量一直保持在91％左右,催化剂活性无任何降低趋势。     

负载型镍镧催化剂用于煤油蒸汽转化制合成气

制备了一种以堇青石为载体的负载型镍镧催化剂,应用于煤油蒸汽转化制合成气。采用热重分析和X射线衍射分析对不同焙烧温度制备的催化剂和在不同温度下反应后的催化剂进行了表征,并研究了N iO负载量对催化剂的反应活性和稳定性的影响。实验结果表明,焙烧温度对催化剂的性能影响明显,在反应温度773K和空速2 300h-1的条件下,N iO负载质量分数为25%的催化剂具有最佳的反应性能,此时N i组分以高分散化合物形式存在。     

Synthesis Gas Production by Partial Oxidation of Methane and Dry Reforming of Methane in the Presence of Novel Ni–Co/MFI Catalysts

Catalysts based on Ni, Co, and NiCo supported on MFI zeolites for the partial oxidation of methane and dry reforming of methane to synthesis gas have been synthesized and studied. The total metal content in the catalysts is 2 wt %. A commercial zeolite with a binder (alumina) and a binder-free zeolite synthesized by an accelerated microwave-assisted hydrothermal method are used as supports. The synthesis gas yield is 97% in the presence of Ni and NiCo catalysts supported on the MFI zeolite synthesized by the microwaveassisted hydrothermal method. The simultaneous presence of Ni and Co in the catalyst makes the sample resistant to coking during dry reforming of methane, whereas the Ni catalyst is characterized by the formation of a significant amount of carbon fibers.     

燃料电池电动车用甲醇重整催化剂研究进展

对甲醇重整制氢过程使用的传统催化剂 (即镍系催化剂、钯系催化剂和铜系催化剂 )和新型催化剂 (即一步转化类催化剂 )的研究与发展现状进行了评述 ,并分别阐述了各自的优缺点     

用热重技术分析Ni/γ-Al_2O_3催化剂上的积炭行为

采用热重技术考察了４种镍基催化剂对ＣＨ４（实验中均使用天然气）┐ＣＯ２转化制备合成气在Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）＝１．３条件下的程序升温积炭行为，以及添加助剂的Ｎｉ┐２┐ＲＭ催化剂在不同Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）比时的积炭情况。结果表明添加助剂ＲＥ２Ｏ３和碱土助剂ＭｇＯ可提高催化剂的抗积炭能力；增大Ｖ（ＣＯ２）／Ｖ（ＣＨ４）比也可有效地防止积炭，进一步得出了４００℃焙烧的Ｎｉ┐２┐ＲＭ催化剂活性组份氧化物为Ｎｉ２Ｏ３的结论。     

CO2重整甲烷用Ni／MgO催化剂的制备及性能研究

以六水氯化镁和不同的沉淀剂为原料,采用沉淀法制备MgO载体,并用浸渍法制备不同负载型Ni／MgO催化剂。用BET技术对载体和催化剂的比表面积进行测定,以CP2重整CH4制合成气反应为探针反应对其重整活性进行了研究。结果表明,以Na2CO3为沉淀剂,500℃焙烧制得MgO载体负载活性组分后比表面积最大,且在CO3重整CH4反应中表现出较高的活性和较好的稳定性,甲烷的转化率达91％以上。     

La_2O_3对Ni/α-Al_2O_3催化剂结构及沼气重整制氢性能的影响

用浸渍法制备了不同La2O3含量的Ni/La2O3-α-Al2O3催化剂,考察了La2O3含量对沼气重整制氢Ni/α-Al2O3催化剂结构和性能的影响。反应在固定床反应器中进行,以V(CH4)/V(CO2)=1的混合气体模拟沼气。并运用XRD、H2-TPR、BET、TEM及TG-DSC对催化剂进行了表征。结果表明,La2O3的添加能增强金属Ni与载体之间的相互作用,并能抑制金属Ni颗粒在高温下的团聚和烧结。随着La2O3含量的升高,金属Ni的分散度和催化剂的还原性能更好。La2O3对Ni/α-Al2O3催化剂重整活性的影响取决于La2O3的添加量。催化剂w(La2O3)为6%时活性较好,掺杂过量的La2O3反而使催化剂活性下降。在100h的稳定性实验中,10Ni/6La2O3-α-Al2O3催化剂上甲烷和二氧化碳转化率保持较稳定,100h后分别只下降了2%和7%。