鎳基催化劑上甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣及其反應(yīng)機理的研究
鎳基催化劑上甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣及其反應(yīng)機理的研究【摘要】:甲烷催化轉(zhuǎn)化制合成氣是最有希望和目前正在產(chǎn)業(yè)化實施的利用途徑之一;甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)是一個綠色工藝
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號】:TE665.3
【目錄】:
- 摘要9-11
- Abstract11-14
- 第一章 文獻(xiàn)綜述14-54
- 1.1 甲烷催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的研究背景及意義14-15
- 1.2 甲烷部分氧化制合成氣研究15-22
- 1.2.1 甲烷部分氧化反應(yīng)催化劑的活性組分16
- 1.2.2 甲烷部分氧化反應(yīng)催化劑的載體16-17
- 1.2.3 甲烷部分氧化反應(yīng)催化劑的改進17-18
- 1.2.4 其他催化劑體系18-19
- 1.2.5 甲烷部分氧化反應(yīng)機理的研究19-21
- 1.2.5.1 燃燒重整機理19-20
- 1.2.5.2 直接氧化機理20-21
- 1.2.6 甲烷部分氧化存在的主要問題21-22
- 1.3 甲烷二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)催化劑的研究22-28
- 1.3.1 不同活性組分的催化活性22-24
- 1.3.2 催化劑載體的研究24-25
- 1.3.3 CH_4-CO_2重整反應(yīng)催化劑助催化劑25-26
- 1.3.4 CH_4-CO_2重整反應(yīng)機理的研究26-28
- 1.3.5 存在的問題28
- 1.4 甲烷臨氧CO_2重整反應(yīng)的研究現(xiàn)狀28-35
- 1.4.1 CH_4和CO_2的活化29-32
- 1.4.1.1 CH_4的活化29-31
- 1.4.1.2 CO_2的活化31-32
- 1.4.2 甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)的主要催化劑體系32-34
- 1.4.3 反應(yīng)器的選擇34-35
- 1.5 低碳烷烴臨氧自熱重整制合成氣研究35-37
- 1.6 本組以前的工作37
- 1.7 研究方案的設(shè)計37-41
- 1.7.1 甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)中的可能反應(yīng)
- 1.7.2 活性組分39-40
- 1.7.3 載體的選擇40
- 1.7.4 催化劑的改性40-41
- 1.8 論文的立題依據(jù)及研究內(nèi)容41-44
- 1.8.1 選題的依據(jù)41-42
- 1.8.2 主要研究內(nèi)容42-44
- 1.9 參考文獻(xiàn)44-54
- 第二章 實驗研究方法及表征手段54-62
- 2.1 催化劑的制備54-55
- 2.1.1 實驗所用化學(xué)藥品54
- 2.1.2 催化劑的制備54-55
- 2.2 催化劑的活性評價55-56
- 2.3 數(shù)據(jù)處理方法56-57
- 2.4 催化劑的表征57-61
- 2.4.1 催化劑及載體的比表面及孔結(jié)構(gòu)測定57
- 2.4.2 X-射線衍射(XRD)分析57
- 2.4.3 程序升溫還原(TPR)分析57-58
- 2.4.4 H_2的化學(xué)吸附58-59
- 2.4.5 CO_2及NH_3的程序升溫脫附(CO_2-TPD、NH_3-TPD)分析59
- 2.4.6 積碳量的熱重分析(TGA)59
- 2.4.7 催化劑積碳的拉曼光譜(Raman)分析59
- 2.4.8 催化劑的透射電鏡(TEM)分析59
- 2.4.9 原位漫反射紅外光譜(DRIFT)研究59-60
- 2.4.10 CH_4或CO_2脈沖反應(yīng)及程序升溫表面反應(yīng)(TPSR)-MS60-61
- 2.5 參考文獻(xiàn)61-62
- 第三章 稀土氧化物對Ni/SiO_2的修飾及在甲烷臨氧CO_2重整反應(yīng)中的應(yīng)用研究62-85
- 3.1 前言62-63
- 3.2 甲烷臨氧CO_2重整制合成氣反應(yīng)的熱力學(xué)分析63-64
- 3.3 空管實驗64
- 3.4 Ni-RE_2O_3/SiO_2(RE=La,Ce,Gd,Er,Yb)催化劑的流化床甲烷臨氧重整催化性能64-67
- 3.4.1 添加不同稀土氧化物的Ni-RE_2O_3/SiO_2催化劑的催化活性比較64-66
- 3.4.2 高空速下NiRE_(0.45)/SiO_2的催化性能66-67
- 3.5 Gd_2O_3的添加對催化劑結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)的影響研究67-72
- 3.5.1 催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)測定68
- 3.5.2 反應(yīng)前后催化劑的X-射線衍射(XRD)分析68-69
- 3.5.3 H_2-程序升溫還原(TPR)69-70
- 3.5.4 Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑的CO_2-程序升溫脫附研究70-72
- 3.5.5 Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑的NH_3-程序升溫脫附研究72
- 3.6 Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑的性能考察72-81
- 3.6.1 Gd_2O_3用量對鎳基催化劑催化活性的影響72-75
- 3.6.2 不同浸漬順序?qū)Υ呋瘎┗钚缘挠绊?/span>75-77
- 3.6.3 焙燒溫度對NiGd_(0.45)/SiO_2催化活性的影響77-78
- 3.6.4 還原溫度對NiGd_(0.45)/SiO_2催化活性的影響78-79
- 3.6.5 反應(yīng)溫度對催化劑活性的影響79-80
- 3.6.6 不同O_2/CO_2比對催化劑性能及產(chǎn)物的影響80-81
- 3.7 小結(jié)81-83
- 3.8 參考文獻(xiàn)83-85
- 第四章 Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑上自熱重整制合成氣反應(yīng)的機理研究85-101
- 4.1 前言85-86
- 4.2 實驗結(jié)果與討論86-98
- 4.2.1 H_2-化學(xué)吸附86
- 4.2.2 CH_4和CO_2的脈沖實驗86-91
- 4.2.2.1 CH_4在Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑上的脈沖實驗86-87
- 4.2.2.2 CO_2在Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑上的脈沖實驗87-88
- 4.2.2.3 NiGd_(0.45)/SiO_2催化劑上脈沖CH_4,再脈沖CO_2的反應(yīng)88-89
- 4.2.2.4 10%CO_2/Ar中脈沖CH_4反應(yīng)89-91
- 4.2.2.5 10%CH_4/Ar中脈沖CO_2反應(yīng)91
- 4.2.3 反應(yīng)前后催化劑的TG及XRD表征91-93
- 4.2.4 Ni-Gd_2O_3/SiO_2催化劑的氧化還原性能的研究93-94
- 4.2.5 表面碳物種的生成及消除94-97
- 4.2.5.1 CH_4-TPSR、CO_2-TPSR及O_2-TPSR的連續(xù)跟蹤考察94-96
- 4.2.5.2 CH_4-TPSR、H_2-TPSR及O_2-TPSR的連續(xù)跟蹤考察96-97
- 4.2.6 助催化劑Gd_2O_3對催化劑抗積碳性能的作用97-98
- 4.3 小結(jié)98-99
- 4.4 參考文獻(xiàn)99-101
- 第五章 不同鎳粒徑的Ni/SiO_2催化劑上CH_4和CO_2吸附、解離機理的原位表征101-113
- 5.1 前言101-102
- 5.2 實驗部分102
- 5.3 CH_4和CO_2吸附的研究102-110
- 5.3.1 Ni/SiO_2對CH_4的吸附102-104
- 5.3.2 Ni/SiO_2對CO_2吸附的研究104
- 5.3.3 Ni/SiO_2上吸附CH_4后,再吸附CO_2的研究104-105
- 5.3.4 Ni/SiO_2上吸附CO_2后,再吸附CH_4的研究105-107
- 5.3.5 Ni/SiO_2對CH_4和CO_2共吸附的研究107-110
- 5.4 小結(jié)110-111
- 5.5 參考文獻(xiàn)111-113
- 第六章 CH_4臨氧二氧化碳重整制合成氣中催化劑失活機理的研究113-133
- 6.1 前言113-114
- 6.2 實驗部分114-115
- 6.2.1 催化劑的制備114
- 6.2.2 甲烷的活化114
- 6.2.3 CH_4裂解后催化劑的氧化還原特性考察114-115
- 6.3 實驗結(jié)果與討論115-129
- 6.3.1 不同鎳粒徑的Ni/SiO_2催化劑的反應(yīng)性能115-116
- 6.3.2 反應(yīng)前后催化劑的TG及XRD表征116-118
- 6.3.3 不同鎳粒徑的催化劑上CH_4裂解活性的脈沖實驗118-119
- 6.3.4 不同鎳粒徑催化劑上通10%CH_4/Ar(10 min)后表面碳物種表征119-122
- 6.3.4.1 表面碳物種的TG表征119
- 6.3.4.2 表面碳物種的Raman表征119-120
- 6.3.4.3 表面碳物種的HRTEM表征120-121
- 6.3.4.4 700℃裂解CH_4-10 min后H_2-TPSR和O_2-TPSR反應(yīng)121-122
- 6.3.5 不同鎳粒徑的Ni/SiO_2催化劑上CH_4、O_2、H_2連續(xù)脈沖反應(yīng)122-126
- 6.3.6 不同鎳粒徑催化劑的氧化還原循環(huán)的研究126
- 6.3.7 反應(yīng)機理的分析126-129
- 6.4 小結(jié)129-131
- 6.5 參考文獻(xiàn)131-133
- 第七章 富H_2氣氛中Ni催化劑上焦?fàn)t氣部分氧化和CO_2重整制合成氣的研究133-148
- 7.1 前言133-134
- 7.2 實驗方法134-136
- 7.2.1催化劑制備134
- 7.2.2 反應(yīng)活性評價134-136
- 7.3 焦?fàn)t氣部分氧化反應(yīng)的催化劑表征及活性評價結(jié)果136-142
- 7.3.1 不同前驅(qū)體制備的催化劑的物性表征136-137
- 7.3.2 Ni粒徑對焦?fàn)t氣部分氧化反應(yīng)催化活性的影響137-138
- 7.3.3 反應(yīng)溫度對催化劑性能的影響138-140
- 7.3.4 不同O_2/CH_4比對催化劑性能的影響140-141
- 7.3.5 不同空速對催化劑性能的影響141-142
- 7.4 焦?fàn)t氣二氧化碳重整反應(yīng)的活性評價結(jié)果142-145
- 7.4.1 反應(yīng)溫度對催化劑性能的影響142-145
- 7.4.2 不同CO_2/CH_4比對催化劑性能的影響145
- 7.5 小結(jié)145-147
- 7.6 參考文獻(xiàn)147-148
- 第八章 流化床中甲烷混合丙烷臨氧二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)研究148-167
- 8.1 前言148-149
- 8.2 實驗部分149-150
- 8.2.1 催化劑制備149
- 8.2.2 丙烷與甲烷的脈沖及裂解實驗149-150
- 8.3 結(jié)果與討論150-164
- 8.3.1 C_3H_8-CO_2重整和C_3H_8部分氧化反應(yīng)活性150-152
- 8.3.2 甲烷混合丙烷臨氧CO_2重整制合成氣反應(yīng)中催化劑性能的考察152-159
- 8.3.2.1 不同鎳粒徑的催化劑上甲烷(甲烷/丙烷)臨氧CO_2重整反應(yīng)活性比較152-157
- 8.3.2.2 溫度及甲烷/丙烷配比對甲烷混合丙烷臨氧CO_2重整反應(yīng)催化性能的影響157-159
- 8.3.3 不同溫度下通10%C_3H_8/Ar后表面碳物種的表征159-162
- 8.3.3.1 表面碳物種的TG表征159-160
- 8.3.3.2 表面碳物種的Raman和HRTEM表征160-161
- 8.3.3.3 C_3H_8裂解形成的表面碳物種的O_2-TPSR實驗161-162
- 8.3.4 不同溫度下脈沖CH_4、C_3H_8的研究162-164
- 8.4 小結(jié)164-165
- 8.5 參考文獻(xiàn)165-167
- 第九章 結(jié)論167-169
- 攻博期間發(fā)表或己完成的相關(guān)論文169-171
- 致謝171
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以晶格氧為氧源的甲烷部分氧化制合成氣 李然家,余長春,代小平,沈師孔
CeO_2和Co_3O_4助劑對鎳基催化劑上CH_4積碳和CO_2消碳性能的影響 楊詠來,李文釗,徐恒泳
改性Mo_2C/Al_2O_3催化劑用于甲烷部分氧化制合成氣 朱全力,楊建,季生福,王嘉欣,汪漢卿
未來石化工業(yè)的技術(shù)發(fā)展熱點:Ⅱ.合成氣生產(chǎn)燃料和化學(xué)品以及輕質(zhì)烷烴活化技術(shù) 錢伯章,李滄桑
Ni/γ-Al_2O_3催化劑上甲烷水蒸氣重整制合成氣 趙云莉;鮑衛(wèi)仁;呂永康;王建成;
CH_4、CO_2與O_2催化氧化重整制合成氣的研究——催化劑中CeO_2的作用及影響 宋一兵,趙修華,紀(jì)紅兵,林維明
甲烷部分氧化制合成氣中副產(chǎn)納米碳管的研究 周玉紅,李振花,朱艷茹
甲烷部分氧化反應(yīng)制合成氣的研究進展 蔡秀蘭;董新法;林維明;
助催化劑對Fe_(1-x)O基費-托合成催化劑性能的影響 蔡麗萍;劉化章;唐浩東;胡樟能;鄭遺凡;黃文宏;楊霞珍;
稀土氧化物固體堿催化性質(zhì)的研究Ⅱ.稀土氧化物催化劑上的丙烷脫氫 趙雷洪,鄭小明
稀土型煙氣脫硫劑載體的研究 孔小紅,江傳力
彈簧鋼絲加稀土后質(zhì)量顯著提高
鎳系催化劑研究進展 石天寶
Ni/ZrO_2催化劑上甲烷部分氧化制合成氣的研究 宋月芹;賀德華;
助劑Gd_2O_3對Ni/SiO_2催化甲烷臨氧自熱重整制合成氣的影響 郭建忠;侯昭胤;高靜;鄭小明;
鈰基氧載體部分氧化甲烷制合成氣研究 魏永剛;王華;李孔齋;敖先權(quán);
天然氣轉(zhuǎn)化的21世紀(jì)展望 李文釗;
模擬生物沼氣制合成氣催化反應(yīng)工藝的研究 孫道安;季生福;郎寶;
甲烷部分氧化制合成氣介孔Co-Al_2O_3催化劑的研究 劉瑞艷;張諾偉;黃傳敬;翁維正;萬惠霖;
甲烷部分氧化制合成氣Co/MgO/HZSM-5催化劑的研究 張諾偉;黃傳敬;高曉曉;翁維正;萬惠霖;
金屬助劑對鎳催化劑催化甲烷裂解活性影響 孫云飛;隋志軍;周興貴;
甲烷蒸汽二氧化碳轉(zhuǎn)化制甲醇合成氣催化劑的評選研究 楊燕;
SBA-15、SBA-16介孔分子篩孔中組裝碳化鎢的研究 胡林華;季生福;石永剛;聶平英;馬娜;
德國南方化學(xué)開拓中國催化劑新業(yè)務(wù) 楊原 戎起
氣化與熱解煤氣共制合成氣項目啟動 特約記者 王若群 陳保國
煙粉煤能直接氣化制合成氣 記者楊文斌
合成氣新技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用 記者 李曉巖
煤基多元料漿制合成氣增產(chǎn)減污 王孝弟
水煤漿加壓氣化制合成氣
全球最大單套合成氣深冷分離裝置開車成功 凌鋒
天然氣合成油工業(yè)勢頭強勁 石華信
殼牌煤氣化技術(shù)中國落地潔凈煤應(yīng)用提速? 本報記者 范思立
制造生物柴油新技術(shù) 毛黎
鎳基催化劑上甲烷臨氧二氧化碳重整制合成氣及其反應(yīng)機理的研究 郭建忠
等離子體處理對甲烷轉(zhuǎn)化催化劑的影響 祝新利
流化床甲烷臨氧CO_2重整制合成氣鎳系催化劑研究 井強山
流化床中甲烷臨氧自然重整的鎳基催化劑及反應(yīng)機理研究(附:甘油選擇性催化氧化初探) 高靜
低Ni載量六鋁酸鹽催化劑上甲烷和二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)研究 張軻
雙旋流合成氣非預(yù)混燃燒特性的實驗研究與數(shù)值模擬 郭培卿
丙烷氧化脫氫制丙烯研究 照日格圖
丙烷脫氫氧化制丙烯過程的模型化與優(yōu)化 張新平
炭材料催化二氧化碳重整甲烷制合成氣 張國杰
烷烴催化轉(zhuǎn)化制氫氣/合成氣的研究 冉然
加壓條件下甲烷、空氣和水蒸汽轉(zhuǎn)化制合成氣的研究 江魁
合成氣一步法合成二甲醚的催化研究 劉博
煤半焦在焦?fàn)t煤氣轉(zhuǎn)化制備合成氣中的作用 張華偉
甲烷部分氧化制合成氣Co/Mg/HZSM-5催化劑的研究 張諾偉
甲烷蒸汽補碳轉(zhuǎn)化制甲醇合成氣催化劑的研究 楊燕
Cu-Mn基直接合成二甲醚催化劑的優(yōu)化及動力學(xué)研究 何鳳仙
合成氣一步法制備二甲醚催化劑及工藝的研究 佟玲
合成氣直接制二甲醚的研究 欒海濤
氣—液—固三相床一步法合成二甲醚 衷小琴
粉末模壓法鎳催化劑制備及其在甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)的應(yīng)用 王嵩林
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厭氧氨氧化甲烷化反硝化耦合的機理及動力學(xué)研究2024-08-18
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新型金屬有機骨架/多孔氧化鋁復(fù)合膜的制備、結(jié)構(gòu)表征和氫氣、甲烷分離性能研究2024-08-18
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