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以生产甲醇所需要的合成气为基准,将工艺过程消耗的不同形式的能源换算为一次能源,对热等离子体-催化剂协同的CH4-CO2重整反应进行能耗分析,并与CH4水蒸气重整技术进行比较。以目前实现的实验结果为依据,分析表明,两种工艺综合能耗持平,但前者可以减少天然气消耗量,降低碳排放。作为一种正在开发的技术,如果进一步改善过程能量利用效率,CH4-CO2重整可以做到无碳化、甚至负碳化生产。从环境保护和改善能源使用结构的意义上讲,该技术具有可期待的工业应用前景。 相似文献
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《天然气化工》2017,(2)
使用一系列试剂分别采用浸渍法与浸渍-焙烧法对活性炭进行了表面改性,采用Boehm酸碱滴定法与扫描电镜对活性炭表面基团和形貌进行了测定和表征,研究了改性活性炭对CH_4-CO_2重整制合成气的影响。结果表明:经盐酸、磷酸、过氧乙酸、次氯酸钠改性后活性炭表面呈酸性,催化活性降低;而经氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硝酸、高锰酸钾溶液改性后活性炭表面为碱性,催化活性提高。改性活性炭的催化活性顺序为:C_2H_4O_3-AC相似文献
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热等离子体和催化剂协同作用重整甲烷和二氧化碳制备合成气 总被引:1,自引:1,他引:1
在常压下,利用15kW的实验室装置,以氮气为工作气体,进行了等离子体与催化剂协同作用下甲烷和二氧化碳重整制备合成气的实验。实验着重考察进料气V(CH4)/V(CO2)为4:6、氮气流量1.7m3/h、放电功率9.6kW条件下,原料气总流量变化对反应转化率、产物选择性及能量效率的影响。结果表明:随原料气总流量的增加,反应物转化率逐渐降低,产物选择性基本不变。在等离子体与催化剂协同作用下,反应物转化率、产物选择性及能量产率都比单独的等离子体作用提高大约15%~20%。尤其是能量产率比先前的文献报道值高出150%。热等离子体与催化剂协同作用重整反应处理量大、能量产率高,有较好的应用前景。 相似文献
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采用在载体中添加CeO2的方法对Ni/SiO2催化剂进行改性,得到Ni/CeO2-SiO2催化剂,考察了CeO2改性对Ni/SiO2催化剂在流化床中CH4部分氧化-CO2重整制合成气反应活性的影响,利用X射线衍射考察了Ni/CeO2-SiO2催化剂的物相结构变化,用氢程序升温还原、质谱示踪CH4/CO2-程序升温表面反应技术对Ni/CeO2-SiO2催化剂的氧化还原性能进行了研究,并与其催化活性进行关联。实验结果表明,CeO2改性促进了Ni物种在载体表面的分散和NiO物种的还原,在流化床反应器中不同的反应气氛下Ni的价态迅速转换,因此Ni/CeO2-SiO2催化剂的活性与稳定性提高。其中Ni和Ce质量分数均为5%的5Ni/5CeO2-SiO2催化剂的活性和稳定性最好,在反应温度750℃时,CH4的转化率达到87%,接近热力学平衡值,在15h内5Ni/5CeO2-SiO2催化剂的活性未下降。 相似文献
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常压下利用15 kW的实验室装置,进行了天然气和二氧化碳在氢等离子体射流作用下重整制合成气的实验。考察输入功率、原料气流量和甲烷与二氧化碳的配比对反应转化率、选择性的影响。结果表明:转化率主要由输入功率和原料气流量决定,产品的选择性与原料气的配比密切相关。如在等离子体输入功率8.5 kW,原料气进量1.3 m3/h,原料配比CH4/CO2为4∶6条件下,甲烷转化率为87.98%,二氧化碳的转化率84.34%,一氧化碳的选择性82.27%,能量产率达到1.63 mmol/kJ。与电晕放电、介质阻挡放电等离子体过程相比,热等离子体射流重整反应具有处理量大,产物单一的优点,而且能量产率较高,显示出良好的应用前景。 相似文献
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CH_4-CO_2重整制合成气Ni基催化剂的失活研究 总被引:2,自引:0,他引:2
CH4-CO2重整制合成气反应(MCR)中导致Ni基催化剂失活的主要原因可能有二:一是助剂组份碳酸化生成稳定碳酸盐物种毒化了反应活性位;二是笼状(包括石墨态和无定型态)炭的沉积覆盖了催化剂表面。MCR反应中炭的沉积主要有两种形式:一是以须状形式进行堆集,二是以笼状形式覆盖于催化剂表面,前者对于催化剂活性的保持似无明显影响,后者则是导致催化剂失活的主要原因之一。 相似文献
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CeO2对担载Ni催化剂的CH4与CO2重整反应活性的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
考察了担载Ni催化剂在CH4 CO2重整反应中的催化活性,发现Ni/Al2O3的初活性较高,但随反应温度的升高而下降;Ni/CeO2具有较高的CH4转化活性,且随反应温度的升高变化不大,但对CO2的活性很低;Ni/TiO2对CH4及CO2的活性均很差。CeO2的加入对反应活性及其抗积炭性能有显著的影响。1023K反应40h后的寿命实验结果表明,Ni/CeO2/Al2O3催化剂不仅具有很高的CH4及CO2转化活性(转化率分别为96%和86%),而且显示出良好的抗积炭性能(积炭量2 4mg/g cat/h);而Ni/CeO2/TiO2的反应活性甚至不及Ni/TiO2。选用不同的Ni盐,反应活性亦有较大差异。以硝酸镍、醋酸镍及硝酸六氨合镍为前体制备的Ni/CeO2/Al2O3催化剂初活性较高,且不易积炭;以氯化镍为前体制备的Ni催化剂虽然初活性较高,但积炭量也高;而以硫酸镍为前体制备的Ni催化剂活性很差。 相似文献
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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。 相似文献
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以溶胶-凝胶法制备了一系列的BaTi1-xNixO3(x=0.025,0.075,0.125,0.175和0.225)钙钛矿型氧化物,采用XRD、TPR技术对各BaTi1-xNixO3试样的结构进行了表征,并研究了其在CH4/CO2重整反应中的应用。结果表明:在空气中800℃煅烧3h后,BaTi1-xNixO3试样获得了钙钛矿型氧化物的结构。在原位氢气还原后,BaTi1-xNixO3催化剂表面存在晶粒尺寸为10nm左右的金属单质镍。在CH4/CO2重整反应测试中,随催化剂中镍含量的增加,催化剂的活性增加,当x达到0.175后,催化剂的活性变化不显著。催化剂中BaTi1-xNixO3(x=0.175)的性能最佳。 相似文献