高溫氧滲透膜反應(yīng)器中的甲烷部分氧化制合成氣

【摘要】：采用固相反應(yīng)法合成了Cu摻雜的高溫氧滲透膜材料,并用于甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)過程。探討了鈣鈦礦基體氧化物、離子摻雜以及膜片燒結(jié)溫度等對材料透氧性能的影響,并考察了膜催化反應(yīng)器內(nèi)的甲烷部分氧化反應(yīng)情況。結(jié)果表明,在4種復(fù)合氧化物基體中摻雜Cu得到的透氧量的大小順序?yàn)?SrFe(Cu)O3-δBaTi(Cu)O3-δSrTi(Cu)O3-δLaFe(Cu)O3-δ。SrFe(Cu)O3-δ系列材料顯示了很高的透氧能力,透氧量隨Cu含量的增加而增大,繼續(xù)摻雜Ti可以提高穩(wěn)定性,但是透氧量會隨Ti含量的增加而降低。Cu和Ti對SrFeO3-δ基體共摻雜能夠制得具有高透氧量和穩(wěn)定性的透氧膜。在SrFe0.6Cu0.3Ti0.1O3-δ膜催化反應(yīng)器內(nèi),850℃時(shí),甲烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到85%以上,一氧化碳選擇性在90%以上,膜片透氧量達(dá)到5mL/(min.cm2)。 【作者單位】： 華南理工大學(xué)化工與能源學(xué)院 華南理工大學(xué)化工與能源學(xué)院 華南理工大學(xué)化工與能源學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 膜分離 鈣鈦礦 反應(yīng)器 甲烷 部分氧化 合成氣 轉(zhuǎn)化率 選擇性 銅 鈦
【基金】：廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號:030514) 廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(編號:2004B33401006)研究成果
【分類號】：TE665.3
【正文快照】： 目前,天然氣的化工利用主要是通過間接轉(zhuǎn)化,即先由天然氣轉(zhuǎn)化成合成氣,再由合成氣生產(chǎn)下游產(chǎn)品。甲烷部分氧化制合成氣工藝以其能耗低、反應(yīng)速度快、條件溫和等優(yōu)點(diǎn)得到了人們的廣泛關(guān)注[1-2]。近年來,有許多研究將高溫氧滲透膜應(yīng)用到甲烷部分氧化反應(yīng)過程中[3],使得制氧過程

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