天然气、CO_2转化制合成气催化反应性能的研究──(Ⅰ)催化反应性能的研究

以ＣＨ４、ＣＯ２转化反应所筛选出的Ｎｉ－５和Ｎｉ－５ＰＭ为催化剂,在固定床石英反应器上 考察了天然气及天然气主要成分与ＣＯ２转化反应的活性,并将考察筛选出的消炭剂加入到原料 气中,考察了Ｎｉ－５ＰＭ的活性和稳定性。结果表明：对于ＣＨ４、ＣＨ４（含４．８％Ｃ２Ｈ６）、Ｃ２Ｈ４与 ＣＯ２反应体系,低空速时Ｎｉ－５和Ｎｉ－５ＰＭ活性相似、合成气接近平衡,高空速时Ｎｉ－５ＰＭ的活 性大于Ｎｉ－５;对于天然气、ＣＯ２转化反应体系Ｎｉ－５ＰＭ仍具有高活性和高抗积碳性能,加入适 当消碳剂后,产物合成气（Ｈ２＋ＣＯ）摩尔百分含量保持在９６％左右,接近理论值,表明 Ｎｉ－５ＰＭ对天然气、ＣＯ２反应体系具有高的活性、选择性及良好的稳定性．     

CH_4-CO_2转化制合成气催化反应及其进展

综述了CH4、CO2转化制合成气的催化反应,通过热力学计算研究了反应体系的特点、反应的热力学积碳温度,并对此反应催化剂的筛选、催化剂积碳的特点进行了评述．     

天然气,CO2转化制合成气催化反应性能的研究：（Ⅰ）催化反应活性？…

以ＣＨ４、ＣＯ２转化反应所筛选出的Ｎｉ－５和Ｎｉ－５ＰＭ为催化剂，在固定床石英反应器上考究了天然气及天然气主要成分与ＣＯ２转化反应的活性，并将考察筛选出的消炭剂加入到原料气中，考察了Ｎｉ－５ＰＭ的活性和稳定性。     

负载型复合载体对Ni基催化剂催化性能的影响

将ZrO2直接负载在MxOy（Al2O3,SiO2,CeO2）上组成负载型ZrO2/MxOy复合载体,并以此负载型复合载体制备Ni基催化剂,用BET、XRD、TPR和TPD等对催化剂的比表面积、晶相结构、还原性能等进行了表征,同时以CO2重整CH4为探针考察了催化剂的活性和稳定性。结果表明,复合载体对Ni基催化剂的性能有较大的影响：Ni/ZrO2/SiO2具有较好的初活性,但反应5 h后明显下降;Ni/ZrO2/Al2O3在反应50 h后CO2和CH4的转化率基本保持不变。     

甲烷部分氧化制合成气催化反应的研究

以粒度为5mm的α Al2O3和γ Al2O3为载体,用浸渍法制备了质量分数为1000的Ni基催化剂,进行甲烷部分氧化制合成气(POM)反应.在固定床流动反应装置中,测定了反应温度、原料气配比对甲烷POM反应的影响,并考察了助剂Ce、La和Ca的添加对1000Ni/α Al2O3催化剂反应性能的影响.结果表明:高温有利于此反应进行;当CH4/O2为2时,CO的选择性最大;助剂Ce和La对催化剂的性能改善较好;Ce的最佳载量为100,La的最佳载量为200.     

Ni/MgO-Al_2O_3催化剂的制备及在CO_2重整CH_4反应中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了纳米催化剂的载体复合氧化物MgO-Al2O3,然后采用浸渍法制备出纳米Ni//MgO-Al2O3催化剂,并将其应用在CO2重整CH4反应中,结果表明,在适宜的反应条件下,纳米Ni//MgO-Al2O3催化剂具有很好的活性和稳定性.     

1-氯-2，4，5-三甲基苯的合成方法

以偏三甲苯为原料,HCl—H2O2—CH3COOH为催化活化体系,一步法合成1-氯-2,4,5-三甲基苯,通过正交实验,考察了影响反应的各种因素,确定了反应的最佳条件：温度为60℃,H2O2与偏三甲苯（TMB）的摩尔比为4．5,HCl与TMB的摩尔比为4：1,进料完全后反应时间为2h,在此条件下反应的原料转化率为98．4％,产品收率为82．8％,纯度为99％。     

载体对甲烷部分氧化制合成气反应的影响

用粒度为5mm的α-Al2O3、θ-Al23、γ-Al2O3为载体，用浸渍法制备了10％（wt%)Ni基催化剂，在固定床流动反应器中，在反应温度500－800℃和大空速下，测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。结果表明，催化剂在500℃下用H2还原后，10％ Ni/θ--Al2O3，Ni/γ-AlO3对POM反应无活性，只有10％Ni/α-Al2O3对POM反应有活性，且甲烷转化率和CO选择性均反应温度和空速的增大而增大，XRD测试结果表明，只有10％Ni/γ-Al2O3催化剂在850℃下反应4h后，其载体的晶型发生了变化，由γ-Al2O3转变为α－Al2O3。     

负载型纳米ZrO2复合载体的制备条件对催化剂活性的影响

在制备大孔氧化铝基载体的基础上,采用浸渍-沉淀法制备了负载型纳米ZrO2复合载体,并以此载体负载Ni制成催化剂用于CO2重整CH4制合成气的反应.探讨了制备条件对催化剂活性的影响,以XRD、TEM和BET等测试方法对载体和催化剂分别进行了表征.结果表明,制备大孔Al2O3基载体扩孔剂的最佳条件是m(PEG)∶m(Al2O3)=0.05,焙烧温度900℃;在制备负载型纳米复合载体时尿素是理想的沉淀剂,沉淀反应最佳温度为50℃.载体和催化剂具有较大的比表面积和适宜的孔径分布,纳米ZrO2在基载体上分布均匀,聚集尺度为15 nm,催化剂对CO2重整CH4制合成气具有高的活性.     

炼厂气、CO2和O2制备合成气的实验与分析

利用固定床流动反应装置研究了金属负载型催化剂对炼厂气、CO2 和O2 转化制备合成气的催化活性;考察了催化剂活性组分、载体、负载量、还原温度、反应温度对催化剂活性的影响,发现催化活性由大到小依次为Ni/γ-Al2O3,Ni/α-Al2O3,Co/γ-Al2O3,Fe/γ-Al2O3,Cu/γ-Al2O3;同时考察了空速、原料气配比对合成气组成的影响,结果表明,调节原料气的配比可以制备不同的合成气.     

稀土助剂La2O3在CH4-CO2重整反应中的应用

采用浸渍法制备不同La2O3含量的Ni/La2O3-γ-Al2O3系列催化剂.通过固定床流动反应的方法,考察添加稀土助剂La2O3对镍基催化剂在CH4-CO2重整反应中的活性、稳定性的影响.结果表明：La2O3的加入能够有效地提高Ni基催化剂的活性和抗积炭性能,延长催化剂的使用寿命.但La2O3的负载量不宜过多,否则会使催化剂的活性降低.     

等离子体处理条件对CO_2重整CH_4反应用镍基催化剂的影响

以CO2重整CH4为反应模型考察了等离子体处理条件对镍基催化剂重整性能的影响。研究结果表明,等离子体处理能有效的提高催化剂的反应活性和产率。进一步优化设计得出,等离子体处理的最佳工艺条件为：处理气氛为氮气,处理功率5.0W,处理时间120min。     

非烃气体置换CH4水合物的实验研究

在自行设计的反应装置中,以石英砂和质量分数3.5%的NaCl溶液模拟海底环境,选取南海北部高含N2和高含CO2天然气藏两组气样组成,分别在温度277.15K、初始压强6.37 MPa和温度275.15K、初始压强4.30MPa条件下进行了混合气置换CH4水合物实验,模拟高含非烃组成天然气渗漏对CH4水合物矿藏的影响。结果表明,CO2量变化最大,在置换CH4水合物过程中起主导作用,N2量变化较小。两种气样在不同实验条件下,反应时间140h时的置换效率分别达到8.64%和20.71%。基于实验结果,简单分析了多孔介质体系CO2置换甲烷水合物中CH4的机理。     

生物质炭施用量及水热条件对淹水土壤CO2释放的影响

通过模拟土柱实验,向水稻土中添加质量分数分别为0％（CO）、2％（C2）、5％（C5）、8％（C8）的生物质炭,并在不同淹水深度和温度下培养,旨在了解生物质炭的施用量及其水热条件对土壤CO2释放的影响,以期通过控制生物质炭的施炭量和改进农田管理措施,从而为农业温室气体碳减排提供依据．研究结果发现：施加生物质炭对土壤CO2释放的抑制作用明显,与对照相比,2％、5％、8％施炭量处理的土壤CO2累计释放量分别降低了5．1％、2．4％和26．5%．低施炭量对土壤CO2的释放降幅较少,而较高施炭量可能对抑制土壤CO2释放的效果更好;温度越高,土壤的呼吸作用越强,CO2释放速率也越快;在昼夜变化上,土壤夜间CO2的释放速率要高于白天;就淹水深度而言,土壤灌水深度愈深,CO2的释放速率愈低．此外,还从施炭量和水热条件对土壤CO2和CH4释放的综合排放效应进行了展望．     

ZrO2/Al2O3复合载体中ZrO2的晶相和晶粒尺寸对Ni基催化剂性能的影响

用沉积-沉淀和溶胶-凝胶等法在扩孔后的Al2O3基载体上分别制备了不同ZrO2晶相和品粒尺寸的负载型纳米ZrO2／Al2O3复合载体，并用浸渍法制备了Ni／ZrO2／Al2O3．考察了纳米ZrO2品型结构和品粒尺寸对CO2重整CH4催化剂Ni／ZrO2／Al2O3的性能影响．结果表明，四方相ZrO2（t—ZrO2）有利于提高催化剂的表面吸附性能和催化剂的稳定性，同时t-ZrO2晶粒尺寸越小，活性物种的分散度越高，催化剂的活性好．     

钛系复合催化体系中异戊二烯低聚的研究

采用四氯化钛为主催化剂、烷基铝作助催化剂的催化体系,考察了各种烷基铝及其不同组成对异戊二烯低聚的影响,详细研究了各种反应条件及其对催化剂活性、选择性的影响．在TiCl4-Al（C2H5）2Cl－Al（C2H5）Cl2复合催化体系中,确定出了适宜的操作条件．异戊二烯低聚物的质量收率可达90％以上,其中环三聚体的质量收率和选择性均超过81％．     

低碳烯烃芳构化催化剂与工艺进展

介绍了ZSM－5沸石及其改性催化剂用于低碳烯烃C2^=-C5^=的芳构化性能，结果在ZSM－5沸石中加入一些金属如Zn,Ga,Pt,Ni,Cd等得到的改性催化剂可直接将烯烃及其混合物转化为芳烃，且芳烃收率，选择性都大有改善，各种金属及其引入方式对烯烃芳构化的影响不一样，催化剂的制备方法中，以离子交换法最佳，其次是浸渍法，最后是混合法，金属的引入量有最佳值，如ω（Cd)≤0．8％时效果最佳，此外对各种操作条件如反应温度，空速，载气等方面进行了论述，认为反应温度以350－550℃为宜，空速不能太大，以H2为载气比N2为载气好，探讨了烯烃芳构化的反应机理，并对其工艺用于烯烃汽油改质的工业应用前景作了预测。     

载体对CO2/CH4重整反应催化剂NiWP的影响

采用浸渍法分别制备以Y2O3、Al2O3、SiO2为载体的NiWP催化剂,并在固定床反应装置上考察在973~1123K范围内不同载体催化剂CO2重整CH4反应的催化活性。实验结果发现NiWP/Y2O3的催化活性最好。催化剂通过BET、XRD等手段进行表征,发现NiWP/Y2O3比表面最小。同时对3种催化剂积碳后进行TG-DSC表征,发现NiWP/Y2O3的积碳量最少。 更多还原     

六铝酸盐LaNiAl11O19表面甲烷CO2重整积炭动力学研究

利用热重分析（TGA）技术，在还原态六铝酸盐LaNiAl11O19催化剂表面，在600℃条件下研究甲烷二氧化碳重整制合成气反应积炭动力学，建立催化剂表面积炭的表观反应速率议程v=kP^0.76(CH4)P^-055(CO2)。     

基于SELF-SReM4模型铁浴熔融还原冶炼不锈钢母液的理论预测

利用SELF－SReM4模型解析了C－Cr－Fe－Ni四元系中各组元活度，在此基础上，对铁浴熔融还原冶炼不锈钢母液过程进行了理论预测，提出在复吹条件下应考虑熔池中CO2对Cr和氧化作用，并计算了该选择性氧化反应的转化温度．分析了冶炼不同成分的合金、转化温度、熔地含碳量和二燃率之间关系，并讨论了这些参数对渣中残余（％T．Cr）的影响．热力学预测结果为铁浴熔融还原冶炼不锈钢母液的工业性基础试验的顺利进行提供了理论依据．