甲烷与二氧化碳重整制合成气Ni与Co基催化剂的研究进展

综述了助剂、载体与催化剂制备方法对Ni基催化剂、Co基催化剂、Ni-Co基催化剂上甲烷与二氧化碳重整制合成气催化性能的影响,以及甲烷与二氧化碳重整催化反应机理的研究,展望了催化剂未来的发展方向。     

Ni基甲烷二氧化碳重整催化剂研究进展

由于甲烷二氧化碳重整将两种温室气体甲烷和二氧化碳转化为可利用的合成气,因此近二十年以来引起了越来越多研究者的关注。其中,Ni基催化剂由于其较高的活性和较低的成本得到了广泛的研究。本文将甲烷二氧化碳重整Ni基催化剂分为负载型和非负载型两大类分别综述了它们的研究进展。针对反应条件下的Ni基催化剂因积炭和烧结引起的失活问题,本文介绍了引起这两个问题的原因,并概括了抑制失活并提升Ni基催化剂活性和稳定性的5条途经,包括选择性钝化活性金属、增强Ni颗粒分散性、控制催化剂的酸碱性、减小Ni颗粒的尺寸以及提高Ni颗粒稳定性。最后指出,设计和制备颗粒小而且稳定的催化剂是同时解决催化剂积炭和烧结两大问题的关键。     

载体对Co基和Ni基催化剂甲烷二氧化碳重整制合成气催化性能的影响

甲烷二氧化碳重整制取合成气反应,为天然气资源的合理利用及缓解温室气体排放提供了有效的解决途径,因此开发性能优异、低成本的新型甲烷二氧化碳重整反应催化剂对于节能减排具有重大的经济价值。本文通过对比以ZrO2、CeO2、6CeO2-4ZrO2、5CeO2-10ZrO2、LaMnO3+δ为载体的钴基和镍基催化剂甲烷二氧化碳重整制合成反应性能,发现以ZrO2、CeO2、6CeO2-4ZrO2和5CeO2-10ZrO2为载体制备的Co基和Ni基催化剂具有相同的活性顺序,其中铈锆固溶体具有独特的氧化还原性,可以提高活性组分的分散度,降低活性组分的还原温度,增强催化剂的抗积炭性能,从而提高催化剂的催化活性;同时发现LaMnO3+δ具有较强的抗积炭性能,二者均为甲烷二氧化碳重整反应优良的载体。     

二氧化碳重整甲烷制合成气研究进展

由于二氧化碳重整甲烷制合成气具有很多优点,因此引起了广泛的关注。本文综述了二氧化碳重整甲烷制取合成气的研究进展,介绍了二氧化碳重整甲烷热力学、甲烷和二氧化碳的活化、二氧化碳重整甲烷反应过程中的表面积碳和消碳和二氧化碳重整甲烷反应机理的研究现状,并进行了讨论和分析。     

甲烷重整制合成气用催化剂的研究进展

甲烷重整是制取合成气的重要方法之一,催化剂是重整工艺中的重要组成部分。综合国内外的研究现状,详细论述了甲烷重整反应的几种不同的途径,并针对不同的途径介绍了其反应机理以及催化剂的组成。     

用于甲烷二氧化碳重整反应的Ni基催化剂的研究进展

对用于甲烷二氧化碳重整反应的Ni基催化剂的研究进展进行了概述,详细分析了Ni金属结构形态、载体、助剂及制备方法等方面对Ni基催化剂活性、稳定性及抗积碳性能的影响。     

二氧化碳重整甲烷制合成气研究进展及经济性探讨

对于含CO2的天然气、煤层气、焦炉气和沼气,通过蒸汽重整和CO2重整结合,可消耗CO2,降低生产成本和能耗,还能制备用于甲醇合成和费托合成的原料气(H2/CO=2),具有较好的经济与环保效益。本文对CO2重整甲烷制合成气催化剂及工艺反应条件研究进行了综述,并对其工业应用的经济性进行了探讨。     

甲烷二氧化碳重整镍基催化剂的研究进展

甲烷二氧化碳重整制合成气是对甲烷、二氧化碳这2种温室气体资源化利用的有效途径。近年来,研究最多的领域是关于该反应催化剂的开发,其中镍基催化剂的研究最广泛。为了全面了解甲烷二氧化碳重整反应及镍基催化剂的应用,介绍了甲烷二氧化碳重整反应的热力学研究及机理;分析了镍基催化剂的积碳原因及消碳途径;论述了镍基催化剂的载体、助剂、制备方法对催化剂催化性能的影响;最后对镍基催化剂未来的研究方向进行了展望。热力学研究结果显示,高温低压有利于甲烷二氧化碳重整反应的进行;针对甲烷二氧化碳重整反应的机理尚没有统一的定论,不同催化剂应用于该反应,作用机理也不同;镍基催化剂积碳主要由甲烷裂解反应、一氧化碳歧化反应及一氧化碳氧化还原反应产生,为解决积碳问题,从催化剂方面着手,通过调控催化剂性质抑制积碳;载体性质、助剂类型、制备方法不同会对镍基催化剂产生不同作用;镍基催化剂距离工业化应用还有一段距离,在未来发展中可优化催化剂制备条件,深入探究催化剂的积碳机理,理论与实践相结合,进一步探究镍基催化剂的性能。     

Ni基催化剂在甲烷催化氧化重整制合成气中的性能研究

采用浸渍法制备了Ni-Ce催化剂并用于甲烷部分氧化与水蒸汽重整耦合反应过程.实验考察了焙烧温度、还原条件、前驱体原料等制备条件对催化剂活性的影响,并研究了催化剂的积炭情况及稳定性.结果发现,在适宜的制备条件下得到的Ni-Ce催化剂对本反应体系具有良好的催化性能,转化率和选择性均达到95%以上.     

热等离子体重整二氧化碳和甲烷制合成气的研究进展

合成气是一种非常重要的化工原料,近年来利用甲烷和二氧化碳重整制合成气成为了一个研究热点。本文讨论了等离子体重整的机理,重点介绍了不同重整方式,包括射流法、电弧法以及两者结合的方法在二氧化碳和甲烷重整中的应用。相对于冷等离子体,热等离子体重整更适合应用于工业放大生产,有较好的应用前景。     

Ni-Ce-ZrO2催化剂在二氧化碳甲烷重整制合成气中的研究

采用XRD、氢化学吸附作用、TPR和XPS等技术研究了共沉淀方法制备N i-Ce-ZrO2催化剂对二氧化碳甲烷重整的性能。N i的载入量和CeO2与ZrO2的比率系统地被改变将使N i-Ce-ZrO2催化剂最优化。发现15w t%N i与Ce0.8Zr0.2O2共沉淀有体相的状态,在800℃用CH4制合成气超过97%,并且经过100h的反应,活性被维持没有重大的损失。     

甲烷二氧化碳催化重整制合成气研究进展

催化剂研究是实现甲烷二氧化碳重整制合成气工业化的关键。对近年来甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂研究进行综述。介绍了贵金属催化剂、非贵金属催化剂及碳化物催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的应用及反应机理,并对催化剂体系研究方向进行展望。     

甲烷二氧化碳催化重整制合成气研究进展

参阅了甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应研究方面33篇文献,概述了近年来在该研究中催化剂活性组分选择、载体效应、助剂的作用和催化剂积炭行为方面的研究进展。     

甲烷二氧化碳干气重整催化剂研究进展

甲烷二氧化碳干气重整催化剂的研究,对天然气资源的综合高效利用和环境保护具有重要意义。简述了CH_4-CO_2重整反应的机理,从活性组分、载体、助剂、制备方法等方面,综述了国内外CH_4-CO_2干气重整催化剂的研究进展,并从反应机理上分析了催化剂失活的原因。研究表明,提高催化剂活性组分对CO_2的吸附能力、制备微小晶粒孔隙发达的催化剂是消除催化剂表面积炭的有效方法。     

甲烷二氧化碳重整制合成气 催化剂抗积碳稳定性研究取得重大进展

<正>近日,甲烷二氧化碳自热重整制合成气装置在山西潞安集团煤制油基地实现稳定运行。目前该装置已稳定运行了1000小时以上。甲烷二氧化碳重整制合成气技术源于中国科学院上海高等研究院、山西潞安矿业(集团)有限责任公司和荷兰壳牌     

Shell煤气化制合成气与甲烷重整二氧化碳耦合研究

为了优化化工合成过程,节约资源,减排温室气体CO2,采用Aspen Plus软件,基于Gibbs自由能最小原理,对Shell煤气化制合成气与CH4、CO2耦合过程进行模拟。分析了CH4、CO2、O2三者之间的比例对于重整合成气的影响。结果表明:当CO2/CH4体积比为1.02时,O2/CH4体积比为0.1时,得到氢碳比为0.829。通过灵敏度分析了O2量和压力对反应的影响,O2量的增加,反应温度升高,有利于耦合反应的进行;压力的增加,不利于耦合反应,但是加压可以提高生产强度,因此一般都选用加压条件下进行。     

甲烷二氧化碳催化重整制合成气的研究进展

甲烷、二氧化碳重整制合成气过程是近十几年来世界范围的研究热点之一。随着对该反应研究的不断深入,在催化剂的活性组分、载体及助剂等方面已经取得了一致性的意见,在仍存在争议的催化剂积炭失活及反应机理、速率控制步骤等方面还需进一步研究,寻找出更有效的方法。综述了甲烷二氧化碳催化重整制合成气的研究进展,介绍了催化剂的活性组分、载体、助剂及制备方法的研究现状,并对催化剂积炭过程和重整反应机理进行了讨论和分析。     

干重整技术利用甲烷和二氧化碳制合成气

中国科学院山西煤炭化学研究所与壳牌全球解决方案困际有限公司2008至2011年进行联合研发。研究将合成气转化为高级醇。研究人员发现,二氧化碳和甲烷的混合物是该转化：过程的副产品。联合研究团队利用纳米技术制备的新型干重整催化剂,回收了这些副产品用于循环生产合成气。这种新型催化剂的活性非常稳定,可以提高该工艺过程中的碳效率...     

甲烷二氧化碳重整镍基催化剂的研究

采用浸渍法制备不同组成催化剂Ni-M/γ-Al₂O₃（M=Zr、Co、Mg、Nd）,通过固定床反应装置考察不同助剂、助剂含量和反应温度对催化剂活性的影响,并对催化剂进行X射线衍射表征。结果表明,14Ni-5Mg/γ-Al₂O₃的催化活性较好,随着反应温度的升高,甲烷转化率和CO收率均升高,反应温度升至800 ℃时,甲烷转化率达97.54%。采用共沉淀法制备载体、浸渍法制备的催化剂14Ni/MgO-Al₂O₃,在反应温度800 ℃、压力1.013 kPa、n(CO₂)∶n(CH₄)=1.2和催化剂用量0.5 g条件下,CO收率高于14Ni-5Mg/γ-Al₂O₃催化剂,但甲烷转化率略低。     

甲烷部分氧化制合成气镍基催化剂的研究进展

镍基催化剂是甲烷部分氧化制合成气研究最多、最有前途的催化剂.相对其他催化剂它具有较好的抗积碳性、稳定性且价格低廉.如何提高甲烷在部分氧化反应中的转化率是当前备受关注的重要研究课题.从镍基催化剂的载体、助剂、制备方法等方面的研究进行了综述.