残渣油族组分热转化性能的研究

以热重法（ＴＧ）评价了大庆减压渣油四组分和八组分（饱和烃、轻芳烃、中芳烃、重芳烃、轻胶质、中胶质、硬胶质和沥青质）的热转化反应性能。按一级反应动力学方程计算了各组分的热转化动力学参数。根据相应组分动力学参数的差异，提出在研究残渣油复杂反应动力学时，可将残渣油分成饱和烃、轻芳烃＋中芳烃、重芳烃、软胶质（轻胶质＋中胶质）、硬胶质和沥青质六个集总组分。     

甲烷控制氧化历程

对甲烷在气相中的转化及甲烷多相催化氧化进行了较详细的论述，并对甲烷氧化缩合的反应历程及其氧化缩合的动力学规律进行了分析与讨论。     

甲烷液相催化氧化反应机理探究

目前,甲烷的化学利用比较成熟的还是间接转化法,即先从甲烷制合成气,再由合成气制备化学品的多步途径。由于甲烷的直接转化可以一步获取有机化工产品,因此其直接转化利用更有吸引力,已开展的研究包括甲烷氧化偶联、甲烷部分氧化制甲醇以及甲烷无氧芳构化。然而,由于甲烷是自然界中结构最稳定的有机分子,它的活化要比其他烃类困难,特别是希望得到的转化产物的化学活性往往比甲烷分子高得多。因此如何实现甲烷的定向高效转化已成为全球科学家致力解决的难题。     

铬铝催化剂性能的探讨

自从1936年发现了烷烃转化为芳烃的环化反应以来,不少学者对这具有重大理论与实际意义的问题进行了大量的研究工作,以查明这些反应的历程及其动力学规律。在早先,人们认为烷烃芳烃化是开链烷烃直接闭合成六元环而无需任何链的异构化的中间反应。1954年等在400℃与20atm氢气压力T,在流动体系中研究了载于Al_2O_3及SiO_2上的Ru,Rh,Pd与Pt催化剂上正庚烷的接触转化,指出烷烃脱氢环化反应的中间阶段是     

我国科学家开发新型效率更高的甲醇合成方法

<正>甲醇是用于生产烯烃,芳族化合物和其他精细化学品的结构单元的重要平台分子。工业合成的能源密集型常规路线需要将甲烷重整为合成气,然后在高压下进一步转化为甲醇。将甲烷直接部分氧化为甲醇会更具吸引力,但具有挑战性,因为甲烷具有很高的C–H键强度,可忽略的电子亲和力和低极化率。此外,甲醇产物比甲烷更易被氧化,通常在反应条件下导致甲醇氧化。原则上,过氧化氢是在温和条件下将甲烷转化为甲醇的有效氧化剂。然而,目前直接生产过氧化氢太昂贵了。     

等离子体催化转化甲烷合成C2烃的研究进展

甲烷是天然气的主要成份，由于其化学性质稳定。因而将甲烷直接转化合成C2烃难度很大。本文论述了利用等离子体活化及等离子体与催化剂协同活化甲烷转化的国内外研究进展。同时对其反应机理进行了讨论，分析了当前利用等离子体活化甲烷所存在的问题。并提出了今后的研究方向。     

甲烷水蒸汽转化反应的动力学与机理

使用CD—1型无梯度反应器(反应条件:645—794℃,30公斤/厘米~2,水气比3:1—5:1).测定了CN—7转化催化剂(负载于Al_2O_3的镍催化剂上).甲烷蒸汽转化动力学,提出了在高温中压下镍催化剂上的反应机理,主要包括甲烷的解离吸附(速度控制步骤),水的解离吸附,以及新生产物的中间反应.由此导出的动力学方程与实验数据符合.     

非平衡等离子体与催化相配合直接转化甲烷制甲醇的研究

本文综述甲烷制甲醇在国内外的发展趋势，指出用非平衡等离子体技术对甲烷直接转化制甲醇应用前景的新途径；提出今后的研究方向。     

四氮杂杯[2]芳烃[4]三嗪的合成和表征

目的探索四氮杂杯芳烃的结构。方法通过4,4′-二氨基二苯甲烷和三聚氰氯的亲核取代反应进行合成,并通过元素分析、红外光谱和核磁共振对其结构进行表征。结果合成两种新型的化合物4,4′-二(间二氯三嗪基)氨基二苯甲烷和四氮杂杯[2]芳烃[4]三嗪。结论该构型提供了很大的空腔结构,为分子识别奠定了基础。     

环形微细腔内甲烷催化转化效率的数值模拟

甲烷在微燃烧器内存在燃烧效率不高、燃烧不稳定等问题。为了研究微尺度下甲烷持续稳定燃烧的性能,采用催化燃烧方式对环形微细腔内甲烷与空气混合物在铂催化表面上的催化燃烧进行了数值模拟,研究了甲烷当量比、壁面温度对微通道内甲烷与空气混合物催化燃烧的甲烷转化效率的影响。结果表明,甲烷当量比、壁面温度对甲烷转化率有重要影响,通过催化可以促进甲烷在环形微细腔内的稳定燃烧。为了获得较高的甲烷转化效率,微燃烧器入口的甲烷当量比在0.8~1.0范围内较为合理,温度是影响环形微细腔内甲烷催化燃烧的主要因素,尤其在甲烷当量比较低时,温度的提高对甲烷的催化转化有更好的促进作用。甲烷的质量流量为6.5 g/h时,甲烷催化转化效率可达77%。     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性。     

热扩散管反应器中甲烷转化反应的研究

为了实现甲烷的有效转化,使用热扩散管反应器进行了甲烷的脱氢偶联反应. 结果表明,C2至油状产物被生成. 实验表明,由于热扩散作用的存在,当甲烷由上向下通入垂直设置的反应管时,C2烃的选择性较高. 在碳棒温度1470K下甲烷转化率约为36%,C2选择性可达40%,其中乙炔和乙烯的摩尔分数在95%以上. 在添加氢气的(摩尔比:n(H2)/n(CH4)=1/2)情况下,C2选择性上升至68.3%,甲烷气体的转化率约为23%. 在碳棒温度1470K、甲烷由上向下通入反应器,反应器出口气体产物中氢气的摩尔分数在40%以上.     

甲烷部分氧化制合成气反应中热点位置的研究

将热电偶插入La2 O3 Ni/MgAl2 O4 催化剂反应床层 ,通过移动热电偶详细考察了反应炉温、空速、原料气组成和加入水蒸气对甲烷部分氧化制合成气反应床层温升的影响。结果表明 ,反应热点位于催化剂床层入口处 ,而且热点位置不受上述反应因素的影响。但是 ,其温升值随空速的增大而升高 ,随反应炉温的升高而降低。反应中引入水蒸气可以降低反应热点的温度 ,但同时使产物中CO2 含量增大。根据反应热计算了燃烧重整机理和直接转化机理的绝热温升 ,与实验结果的对比表明 ,反应床层的温升主要来自于部分氧化反应的放热 ,即甲烷部分氧化制合成气可能是按直接转化机理进行的。极高空速时低甲烷转化率下合成气的选择性并未发生明显的变化 ,这也进一步证明了上述结论     

窄间隙介质阻挡放电转化甲烷的研究

在常温常压无催化剂条件下,对介质阻挡放电甲烷与氧气的合成进行了研究.试验了原料气体总流量、氧的体积分数和激励电压等参数对甲烷转化率、甲醇及C2H4收率的影响,并研究了不同氧的体积分数下甲烷转化率和消耗功率的关系.甲烷和氧气的总流量为1 000 mL/min时,CH4转化率保持在70%以上,最高达到81.1%;氧气的加入提高了甲醇的收率,当氧的体积分数为18.26%时甲醇收率达到12.33%;激励电压在1 850~1 900 V时,CH4转化率、甲醇和C2H4的收率均出现了最大值;随着消耗功率的减少,CH4转化率也随之降低.     

酸性条件下多壁碳纳米管负载铁基催化氧化甲烷性能

寻求绿色、安全且低能耗的转化技术是实现甲烷转化和利用的关键。采用浸渍法制备了多壁碳纳米管负载铁基的复合催化剂(Fe/MWCNTs),通过比表面积测试法(Brunauer-Emmett-Teller, BET)、X射线光电子能谱技术(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)和傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)等技术表征了Fe/MWCNTs的结构形态,得知Fe/MWCNTs的活性催化组分主要是α-Fe_2O_3,负载后催化剂比表面积明显增大,且在碳纳米管表面形成的是活性较强的110晶面。在冰乙酸体系中建立Fe/MWCNTs催化体系催化氧化甲烷,通过气相液相产物分析计算甲烷转化率和醋酸甲酯生成量,考察反应温度、压力、时间、催化剂投加量和氧化剂浓度对甲烷催化氧化的反应效果的影响,通过正交试验得到冰乙酸体系中催化甲烷的最佳反应条件。实验表明:在反应温度90℃,反应压力为3 MPa, Fe/MWCNTs复合催化剂0.15 g,氧化剂高锰酸钾浓度为0.2 mol/L,反应时间为4 h的最佳反应条件下,甲烷转化率可达24.78%,醋酸甲酯产量为541.72×10~(-6)。     

Hydrogen production by reforming methane in a corona inducing dielectric barrier discharge and catalyst hybrid reactor

A novel corona inducing dielectric barrier discharge(CIDBD) and catalyst hybrid reactor was developed for reforming methane. This corona inducing technique allows dielectric barrier discharge(DBD) to occur uniformly in a large gap at relatively low applied voltage.Hydrogen production by reforming methane with steam and air was investigated with the hybrid reactor under atmospheric pressure and temperatures below 600°C.The effects of input power,O2/C molar ratio and preheat temperature on methane conversion and hydrogen selectivity were investigated experimentally.It was found that higher methane conversions were obtained at higher discharge power,and methane conversion increased significantly with input power less than 50 W;the optimized molar ratio of O2/C was 0.6 to obtain the highest hydrogen selectivity(112%);under the synergy of dielectric barrier discharge and catalyst,methane conversion was close to the thermodynamic equilibrium conversion rate.     

V2O5液相催化氧化甲烷制甲醇动力学影响

研究了甲烷和发烟硫酸以V2O5为催化剂合成甲醇的反应动力学,考察了反应温度、反应初始压力和催化剂用量对甲烷转化率和目的产物收率的影响。结果表明,高温有利于甲烷转化率的提高,但过高的温度会导致目的产物收率降低;甲烷转化率随着初始反应压力的增大而提高,而甲醇收率随压力的变化趋势则是先提高,后趋于平缓;随着V2O5用量的增加,甲烷转化率增大,但当V2O5的添加量超过0.014 mol时,V2O5用量对甲醇收率的影响变得不显著。     

Mo/HZSM-5上甲烷脱氢聚合制苯反应

考察了氧气气氛下 ,活化前后分别用H2 处理 0 5h对Mo/HZSM 5催化剂反应活性的影响 .结果表明 :活化后用H2 处理后催化活性显著降低 .甲烷添加O2 ,CO2 后 ,于 70 0℃时进行氧化反应 ,无苯生成 ;75 0℃时甲烷与O2 反应在进行氧化反应的同时 ,有偶联反应发生 .反应温度的提高使甲烷转化率与苯的选择性均有提高 ,但催化剂稳定性下降 ,可能归结为积炭增加和钼组分的挥发流失 .     

The kinetic studies of direct methane oxidation to methanol in the plasma process

The research outlined here includes a study of methanol production from direct methane conversion by means of thermal and plasma method. The kinetic study, derived from thermal-based approach, was carried out to investigate thoroughly the possible intermediate species likely to be presented in the process. A set of plasma experiments was undertaken by using dielectric barrier discharge （DBD）, classified as non-thermal plasma, done at atmospheric pressure and room temperature. Plasma process yields more methanol than thermal process at the same methane conversion rates and methane to oxygen feed ratios. Oxidation reaction of thermal process resulted CO and CO2 as the most dominant products and the selectivity reached 19% and 68%, respectively. Moreover, more CO and less CO2 were produced in plasma process than in thermal process. The selectivity of CO and CO2 by plasma was 47% and 20%, respectively. Ethane （C2H6）was detected as the only higher hydrocarbon with a significant concentration. The concentration of ethane reached 9% of the total products in plasma process and 17% in thermal process. The maximum selectivity of methanol, the target material of this research, was 12% obtained by plasma method and less than 5% by thermal process. In some certain points, the kinetic model closely matched with the experimental results.