CH_4,CO_2催化氧化制合成气催化剂的性能研究

通过对催化剂稳定性的考察并结合表征结果 ,研究了稀土Ce的添加对催化剂稳定性的影响以及催化剂失活的原因 .结果表明 ,稀土Ce在反应过程中存在着部分还原的变价过程 (Ce4 + →Ce3 + -e) ,其结果不但有效地抑制了催化剂的积炭 ,而且也阻滞了γ Al2 O3 在高温、水蒸气存在的反应条件下的相转移过程 ,增强了催化剂抗烧结能力 ,减少了催化剂表面积的损失 ,显著地提高了催化剂的稳定性 .BET ,XPS表征显示 ,经过较长时间反应的Ni Ce/Al2 O3 催化剂 ,其孔径分布的变化以及活性物种Ni和助剂Ce向体相的迁移或流失 ,有可能是造成该类催化剂活性逐步下降的主要原因     

助剂对自然转化催化剂Ni／γ—Al2O3性能的影响

利用学压固定床微反－色谱联用装置及和预焙烧法程序升温还原的方法,考察了添加不同助剂对自热转化催化剂的还原性能、活性和水热稳定性的影响。实验结果表明,稀土氧化物作为助剂添加到模型催化剂中,可以大大改善催化剂的初活性和水热稳定性,ＭｎＯ,ＣｅＯ２和Ｌａ２Ｏ３是提高催化剂水热稳定性的较好助剂,同时ＣｕＯ是改善催化剂还原性能的一种很好的助剂。     

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     

载体盐助分散Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气

用ＴＰＲ,ＴＰＤ,ＴＰＭＣ（程序升温甲烷解离积炭）和活性评价等方法研究载体盐助分散浸渍法与普通浸渍法制备的Ｎｉ基催化剂对ＣＨ４部分氧化制合成气性能的影响,结果表明载体盐助分散浸渍法制备的催化剂其Ｎｉ－Ｏ－Ａｌ间作用较强,分散度增加２６％,抗积炭能力增加４．４倍。     

CaO-La_2O_3-NiO/γ-Al_2O_3催化剂上甲烷部分氧化制合成气研究

采用微型固定床流动反应装置研究了在La2 O3 NiO/γ Al2 O3 催化剂上添加CaO对甲烷部分氧化制合成气的影响 .结果表明 ,添加CaO后 ,催化剂活性明显提高 ,引发温度降低 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,1 ?O 2 %La 1 2 %Ni/γ Al2 O3 是较适宜的催化剂在中低温区 ,随反应温度升高 ,CH4的转化率和CO的选择性升高 ,催化反应的适宜温度为 6 0 0℃～70 0℃ .     

溶剂甲醇过程研究II.合成气组分在三乙二醇二甲醚中的溶解特性

采用气体间接物理吸收技术,在４５３～５３４Ｋ、０．５～５ＭＰａ的实验条件下,测定了甲醇合成气中Ｈ２、ＣＯ、ＣＯ２在三二醇二甲醚溶剂中的溶解特性并与甲醇在相同溶剂中的溶解度进行了比较。结果表明：随温度增加,Ｈ２溶解度增加,而ＣＯ、ＣＯ２则降低;在实验范围内,三种气体的溶解比较。结果表明：随温度增加,Ｈ２溶解度增加,而ＣＯ、ＣＯ２则降低;在实验范围内,三种气体的溶解过程均符合享利定律。该溶剂对醇具有很     

三相床甲醇合成过程I.富CO合成气甲醇合成宏观反应动力学

以液体石蜡为液相介质 ,在富 CO合成气条件下研究了 C30 2铜基催化剂上 CO、CO2 加氢合成甲醇的宏观反应动力学 ,得到了相应的动力学模型 ,通过对模型进行比较 ,认为在 CO浓度较高的情况下 ,幂函数模型优于 Langmuir- Hinshelwood模型。实验结果表明 ,催化剂和液相介质在富 CO合成气条件下表现出良好的适应性。     

六铝酸盐CaNiAl11O19-δ的合成及催化性能

通过高温焙烧硝酸盐分解法 ,以 Ni为活性组分制备磁铅石型六铝酸盐复合氧化物Ca Ni Al11O19-δ催化剂 ,并用 XRD,XPS,TPR和 TGA等对催化剂的结构和性质进行考察 .结果表明 ,六铝酸盐 Ca Ni Al11O19-δ对二氧化碳重整甲烷制合成气反应具有较高的催化活性和稳定性 ,在 780℃连续反应 1 8h,CH4 和 CO2 转化率分别保持在 93.4%和 91 .2 %以上 ,催化剂积炭量仅为 1 .61 8% ,没有发现高温烧结和因少量积炭而失活现象     

甲烷部分氧化制合成气负载型过渡金属催化剂性能的研究

考察了负载在不同载体上的过渡金属催化剂用于甲烷部分氧化(POM)制合成气反应的催化性能.结果发现,负载型贵金属催化剂一般表现出比过渡金属催化剂更好的POM反应性能,活性金属组分在载体上的分散度可以影响其催化性能,但金属的电子组态对催化剂性能的影响更为明显,适中的未成对d电子对POM反应是有益的.在各种载体材料中,SiO2等低酸性且无明显氧化还原性能的材料是制备POM反应催化剂的良好载体,在所研究的各种催化剂中,SiO2负载的Rh催化剂具有最佳的POM反应性能.反应条件可以明显地影响POM反应的性能,升高温度有利于提高甲烷转化率和CO选择性,原料气中过高的VCH4/Vo2不利于POM反应的进行.     

碳纳米管负载合成气制低碳醇Co-Mo-K硫化物基催化剂

用自行制备的多壁碳纳米管(CNTs)作为载体,制备一类负载型CNTs促进Co-Mo-K硫化物基催化剂,x%CoiMojKk/CNTs(x%为质量百分数).实验发现,在2.0 MPa、593 K、V(CO):V(H2):V(N2)=45:45:10、GHSV=2 400mLSTP.h-1.g-cat.-1的反应条件下,在11.6%Co1Mo1K0.6/CNTs催化剂上,所观测低碳醇合成的比反应速率达到0.77μmol-CO.s-1.(mmol-Mo)-1,是AC和-γAl2O3分别负载各自最佳Co-Mo-K摩尔组成及相应负载量催化剂(50.3%Co1Mo1K0.8/AC和26.1%Co1Mo1K0.8/γ-Al2O3)上这个值(分别为0.23和0.27μmol-CO.s-1.(mmol-Mo)-1)的3.35和2.85倍.对比研究显示,用CNTs代替常规载体AC和-γAl2O3并不引起所负载Co1Mo1K0.6硫化物催化剂上低碳醇合成反应的表观活化能发生明显变化.与AC或-γAl2O3负载的参比体系相比,CNTs负载的催化剂更易于在较低温度下还原活化,并促使工作态催化剂表面催化活性Mo物种(Mo4+)在总Mo量中所占份额明显提高;在另一方面,CNTs负载的催化剂展现出对H2更强的吸附活化能力,有助于在工作态催化剂表面营造较高稳态浓度吸附氢的表面氛围,于是提高了表面加氢反应的速率;这些因素对低碳醇合成反应活性的提高都有重要贡献.