CH_4、CO_2与O_2制合成气的研究 Ⅱ工艺条件的影响

在固定床反应器中考察了１２％Ｎｉ－５％ＲＥ－２％Ｃｕ－２％Ｌｉ／Ａｌ２Ｏ３（ｍａｓｓ）催化剂在ＣＨ４、ＣＯ２与Ｏ２催化氧化重整制合成气反应中催化剂粒径、工艺操作条件（空速与温度）及原料气配比对反应的影响，确定了较佳的操作条件：催化剂粒径２０～４０目，反应最佳温度为８００℃，ＳＶ＝４×１０４ｍｌ／（ｇ·ｈ）。同时看到在不同的原料气配比的条件下该催化剂的活性亦很稳定，不仅达到了反应平衡，且产物Ｖ（ＣＯ）／Ｖ（Ｈ２）比有很强的调变性。     

CH_4、CO_2与O_2制合成气的研究 Ⅰ.催化剂的筛选

采用固定床反应器装置，考察了添加在镍基催化剂中各种助剂对ＣＨ４、ＣＯ２与Ｏ２催化氧化重整制合成气的催化反应性能影响，并考察了主催化剂及各种助剂最佳的浓度与催化剂的寿命。结果发现，主催化剂镍负载量最佳值约为１２％（ｍａｓｓ），镍含量增加对催化剂活性改善不大并易积碳，稀土元素对催化剂的活性有较大的提高，在催化剂添加稀土氧化物ＲＥＯ后，添加其他的助剂对催化剂的活性有不同的影响，其中当催化剂组成为１２Ｎｉ－５ＲＥ－２Ｃｕ－２Ｌｉ／Ａｌ２Ｏ３时催化剂有最好的活性、选择性与稳定性，其他助剂或组成对催化剂的活性有削弱的作用。     

CH_4、CO_2与O_2催化氧化重整制合成气的研究——催化剂中CeO_2的作用及影响

考察了添加稀土Ｃｅ后的镍基催化剂在ＣＨ４、ＣＯ２与Ｏ２催化氧化重整制合成气反应中的催化性能，发现添加适量的Ｃｅ可以显著提高催化剂的活性和选择性。ＴＰＲ、ＸＲＤ、ＸＰＳ结果显示，ＣｅＯ２的加入能够增强活性组分与载体的相互作用，调变催化剂中镍物种的组成，可提高催化剂的活性及稳定性。     

CH_4、CO_2与O_2催化氧化重整制合成气的研究Ⅱ．反应性能考察

研究了不同载体、主催化剂含量及助剂含量等制备条件对反应性能的影响，考察了不同反应温度、空速及原料配比条件下的催化反应性能；试验结果表明，当温度为１０２３Ｋ、空速５２２００ｍｌ／ｇ·ｈ，ＣＨ４∶ＣＯ２∶Ｏ２∶Ｎ２为３∶４．５∶１∶６，此时ＣＨ４和ＣＯ２的转化率分别为９２．２２％和７０．０４％，Ｈ２和ＣＯ的收率分别为９２．２２％和９２．１９％。     

CH_4、CO_2和O_2制合成气镍基催化剂的研究Ⅲ.助剂CeO_2的作用

CH4 、CO2 和O2 制合成气的Ni/Al2 O3 催化剂中添加稀土元素Ce可促进催化剂活性、稳定性和抗积炭性。利用XRD、XPS和TPR等测试手段对催化剂进行表征 ,分析结果表明 ,添加稀土氧化物CeO2 调节了Ni与载体Al2 O3 之间的强相互作用 ,使制备的xNiO Al2 O3 固溶体结构更近似于NiO ,降低了该结构的还原温度 ,提高了还原后Ni晶粒的分散度 ,从而提高了催化剂的抗积炭性能和稳定性     

CH_4、CO_2与O_2制合成气的研究Ⅳ.助剂Cu和Li的作用

在甲烷、二氧化碳与氧气制合成气的反应中 ,使用添加助剂Ce的Ni/Al2 O3 催化剂对反应有较好的活性与稳定性。在此基础上添加了Cu和Li后能进一步提高催化剂的稳定性而催化剂的活性基本不变。XRD和XPS表征结果表明 ,添加Cu后易于形成高度分散的四面体结构的CuAl2 O4 ,使生成的表面晶尖石结构的NiAl2 O4 偏于八面体结构 ;添加Li改善了催化剂的酸碱性 ,促进了CuAl2 O4 的生成     

甲烷直接选择氧化制合成气新型催化剂及工艺研究

综述了甲烷部分氧化制合成气反应在催化剂研制和新工艺研究方面的发展,考察了催化剂的反应行为,讨论了高效稳定催化剂的研制以及反应工艺的优化。     

CH4,CO2与O2催化剂氧化重整制合成气的研究：Ⅱ.反应性…

研究了不同载体、主催化剂含量及助剂含量等制备条件对反应性能的影响，考察了不同反应温度、空速及原料配比条件下的催化反应性能。     

前驱体加入方法对CH_4/CO_2重整制合成气催化剂性能的影响

以硝酸盐为前驱体,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用共沉淀水热法,根据前驱体的加入方法不同制备金属复合氧化物催化剂。采用XRD、SEM和H2-TPR及CH4/CO2催化重整反应对催化剂进行表征和催化性能评价。结果表明前躯体加入方法对催化剂的微观形貌、晶型、氧化还原性及催化性能等都有一定的影响,前驱体同时加入有利于增强催化剂抗积炭能力,提高催化剂的稳定性,分开加入可以提高其低温反应活性,但其抗积炭能力下降。     

CH_4-CO_2重整制合成气Ni基催化剂的失活研究

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。     

Mg调变Ni基催化剂上甲烷部分氧化制合成气

在固定床流动反应装置上考察了不同反应条件对Ｍｇ调变Ｎｉ基催化剂反应性能的影响。当催化剂床层径高比约为２,空速２０×１０５ｈ－１,床层最高温度９４０℃,Ｖ（ＣＨ４）／Ｖ（Ｏ２）＝２０时,甲烷转化率９７％,ＣＯ选择性９８％,Ｈ２选择性接近１００％。５００ｈ的稳定性考察结果表明,甲烷转化率大于９０％,ＣＯ及Ｈ２选择性均大于９５％。反应后的催化剂经ＳＥＭ分析没观察到积炭。     

等离子体法重整CH_4-CO_2生产合成气能耗估算

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。     

制备方法对CH_4、CO_2催化氧化重整催化剂的影响

考察了反应体系中不同制备方法制得催化剂的催化性能，并将分形维数应用于催化剂制备；采用了ＥＤＸ、ＴＰＲ、ＸＲＤ 和ＸＰＳ 等表征手段分析了不同制备方法制得催化剂的表面组成以及还原特性，探讨了层浸法制备的催化剂性能最佳的原因。     

NiO/Al_2O_3上添加La_2O_3对甲烷部分氧化制合成气的影响

在固定床流动反应装置上研究了NiO/Al_2O_3催化剂及其添加La_2O_3对甲烷部分氧化制合成气的影响.主要考察了催化剂的引发温度、催化活性和积炭问题.并利用TPR和XRD技术对这些性能进行了关联.结果表明,焙烧温度升高,NiO与Al_20_3之间作用增强,使引发温度升高.添加La_20_3后削弱了Ni0与Al_2O_3的作用,形成了新相LaNiO_3,有利于引发反应.在NiO/Al_2O_3上添加2%(mass)La_2O_3则具有最佳的催化活性,并在一定程度上增加了催化剂的抗积炭能力.     

甲烷直接氧化制合成气NiO-MgO催化剂研究

考察了三种NiO-MgO催化剂制备方法对CH_4直接氧化制合成气反应催化性能的影响,其中,以负载型催化剂为最佳;在850℃、0.1MPa、CH_4/O_2比为1.85条件下,当NiO含量为11%、CH_4空速1.0×10~5h~(-1)时,CH_4转化率达93%,CO选择性95%,H_2选择性91%。当NiO含量为16%、CH_4空速为3.0×10~5h~(-1)时,转化率和选择性分别为88%、94%和90%。实验结果表明,反应包括了直接转化和通过生成CO_2和H_2O中间产物两种机理。