煤制天然气甲烷化催化剂及机理的研究进展

煤制天然气技术是将高碳能源转化为富氢、低碳能源的有效途径,发展以煤为原料、将合成气通过甲烷化反应制备天然气是今后煤清洁利用的重要途径。介绍了国内外煤制天然气的研究现状和甲烷化反应在煤制天然气中的应用。阐述了近年来CO、CO₂甲烷化催化剂中几种常见的氧化物负载型Ni基催化剂载体(Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂、TiO₂)和催化剂助剂的制备方法以及化学结构特点,分析了一些新型催化剂载体（MWCNT、SiC、LaFeO₃）、贵金属催化剂、非晶态合金催化剂、钙钛矿催化剂的研究现状和制备方法对催化剂催化性能的影响。分别对因高温烧结、催化剂中毒和催化剂积炭在工业上引起的甲烷化催化剂失活进行分析,并提出催化剂的改进方法。阐述CO甲烷化反应的次甲基机理、表面碳机理和变换-甲院化反应机理;近年来CO₂甲烷化反应机理尽管一直存在分歧,但在催化过程中生成含碳中间物种的理论已被认同。今后甲烷化催化剂的研究方向包括开发新型甲烷化催化剂（低温催化剂、催化剂掺杂改性）、新型复合载体、抗硫催化剂（钼、钨催化剂）以及开发甲烷化新工艺和进一步深入探索甲烷化反应机理。     

煤制天然气工艺及甲烷化催化剂研究进展

随着人们生活水平的不断提高以及世界工业的高速发展,作为一种高效清洁能源,天然气的需求越来越大,中国在较长时间内将会出现供不应求的局面。煤制天然气技术的大力发展不仅可有效缓解中国的能源危机,而且可有效地改善中国的环境状况。综述了煤制天然气的现状,包括国内外煤制天然气工艺技术的发展现状以及甲烷化催化剂研究现状。重点介绍了甲烷化催化剂的活性组分、助剂及载体方面的研究进展,提出了中国煤制天然气技术所面临的机遇与挑战。     

煤制天然气镍基催化剂的研究进展

介绍煤制天然气的现状及CO加氢甲烷化机理;比较不同甲烷化反应器的优缺点;阐述合成气甲烷化镍基催化剂的性能,分析了2种不同载体硅胶和氧化铝的作用机理,并进一步分析了载体和制备方法对催化剂性能的影响。     

煤制天然气工艺技术和催化剂影响因素的分析探讨

主要介绍了目前国内外煤制天然气的基础研究、工艺开发及应用进展;分析对比了国内外甲烷化催化剂,尤其是Ni基催化剂的研究进展和技术特点,并综合分析探讨了催化剂助剂、催化剂载体以及制备方法等对甲烷化催化剂性能的影响。     

煤制天然气高CO甲烷化的研究进展

煤制天然气是目前煤化工的热门领域,文章主要介绍国内外煤制天然气的研究、开发及应用进展,对比分析了国内外高CO甲烷化催化剂,尤其是Ni基催化剂的研究进展和技术特点、反应器的设计及原理,及高CO甲烷化技术的研究方向。     

煤制天然气工艺技术进展

天然气作为一种清洁、绿色能源,需求量越来越大,煤制天然气是缓解天然气需求量快速增长的有效途径,而煤制天然气技术的核心是甲烷化工艺技术。文章介绍了国内外煤制天然气的工艺技术路线及发展现状,分析国外先进甲烷化工艺技术,找出我国目前甲烷化工艺技术的差距,及急需解决的问题。     

煤制天然气工艺技术研究

分析了中国发展煤制天然气的必要性和煤制天然气项目概况。介绍了以煤为原料制取天然气的＂一步法＂和＂两步法＂技术路线,重点阐述了戴维甲烷化技术（CRG）、托普索甲烷化技术（TREMPTM）和鲁奇甲烷化技术3种先进的甲烷化合成工艺技术。对中国煤制天然气产业的发展提出了一些建议。     

煤制天然气技术发展现状

综述了国内外煤制天然气技术的发展情况,介绍了目前国内外煤气化技术的最新发展动态和适合大型煤制天然气工艺的Topsoe和Davy甲烷化技术。     

煤制天然气气化技术选择

介绍了煤制天然气的主要工艺过程及煤气甲烷化技术现状。以褐煤为原料生产替代天然气,对GSP、Shell、BGL、Lurgi 4种煤气化技术进行了主要技术经济指标分析对比,认为对于煤制天然气来说,采用碎煤移动床气化优于气流床粉煤气化技术,综合指标以熔融排渣的BGL技术性能最好。     

煤制天然气工业装置甲烷化催化剂的升温还原总结与评价

在煤制天然气工业中,甲烷化是最终产品合成工序,其中甲烷化反应所使用的镍基催化剂需要在装填后通过还原活化才具有催化作用。本文从催化剂升温还原的流程解析、关键设备配置、还原实际过程、经济性和使用效果等多方面,对国内第一套煤制天然气甲烷化装置的升温还原过程进行了总结和评价。     

煤基合成气制甲烷工艺与催化剂研究进展

煤制天然气是煤炭高效清洁利用的重要途径,甲烷化是煤制天然气的关键反应,具有强放热、可逆和体积缩小的特点。针对甲烷化反应特点,工艺上主要采用多段绝热循环稀释CO含量、合成气变换与净化等策略实现高甲烷收率。对现有的传统甲烷化工艺进行归纳总结,并分析各自甲烷化工艺的特点。在此基础上,对甲烷化工艺路线进行比较,提出开发煤制天然气耐硫甲烷化新工艺,并对该工艺进行探讨。常规钼基耐硫甲烷化催化剂由于原料空速和转化率低,水热稳定性也有待提高,因而开发粗煤气多段耐硫甲烷化制天然气节能工艺及高效耐硫甲烷化催化剂是今后的研究方向。     

煤“一步法”制天然气催化剂

在固定床反应器中,以水蒸气为气化介质,考察了“一步法”煤制天然气K-Fe甲烷化催化剂的催化活性及稳定性,研究了反应动力学,并且考察了不同煤种对煤催化甲烷化的影响。在650℃、2 MPa下,K15Fe10Ca5对于煤气化及甲烷化均具有良好催化活性。XRD分析表明,活性组分K与Fe之间相互作用,形成的K₆Fe₂O₅促进了煤气化及甲烷化反应。Ca助剂的引入抑制了活性组分与煤中矿物质的结合,同时吸收了煤焦释放出的含硫气体,提高了催化剂的活性。在5次循环实验过程中,CH₄产率保持稳定,表明催化剂有较高的稳定性。修正随机孔模型很好地描述了K15Fe10Ca5催化神木煤焦甲烷化的行为,其中界面反应为控制步骤。煤中挥发分、灰分及含硫量等因素都会影响最终的产率。     

合成天然气技术进展

分析了合成天然气的技术发展现状,重点讨论了煤直接合成天然气、煤经合成气制取天然气、CO₂甲烷化合成天然气、生物质合成天然气、焦炉气合成天然气的技术特点、工艺流程以及相应设备。综合比较了各种合成天然气技术的经济性和适用性,展望了合成天然气技术的工业开发前景。     

天然气汽车尾气净化催化剂研究进展

天然气汽车尾气引起的环境问题日益严重,传统的三效催化剂上甲烷转化率低,净化效果差,天然气汽车尾气净化催化剂受到广泛关注。概述天然气汽车尾气净化催化剂组成以及理论空燃比和稀燃比催化净化原理,介绍四类天然气汽车尾气净化催化剂研究现状,并对未来天然气汽车尾气净化催化剂发展进行展望。     

Research progress of coal-based high temperature methanation catalyst for synthetic natural gas

随着人们生活水平提高和工业日益快速增长的需求,对天然气的需求越来越大,在较长时间内出现供不应求的局面。煤制天然气是煤经气化、合成气变换、净化以及甲烷化形成的过程,其中高温甲烷化催化剂的研究与开发备受关注。本文首先对高温甲烷化催化剂国内外发展概况进行了综述,并对高温催化剂的组成及其失活原因进行了分析,失活原因主要包括：硫中毒、烧结和析碳,最后提出高温甲烷化催化剂的研究方向,旨在为高温甲烷化催化剂的研发提供借鉴与参考。     

煤制代用天然气镍基催化剂研究进展

综述了镍基甲烷化催化剂的研究现状。重点阐述了助剂、载体以及制备方法对催化剂催化性能的影响。在保持镍基甲烷化催化剂催化活性的基础上,提高催化剂的耐高温、抗积炭和抗硫中毒的性能是镍基甲烷化催化剂的主要研究方向。在保持催化剂良好性能的基础上,降低镍基甲烷化催化剂的生产成本对于其在工业生产中的应用具有重要意义。     

煤制天然气固定床气化废水零排放技术进展

对固定床煤气化废水处理流程进行了研究,总结了各种工艺的技术优势,归纳了目前我国煤化工废水零排放在生产安全、经济成本和环境保护方面存在的问题,并给出了相应建议。