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甲烷干重整(DRM)反应对于温室气体CO2和CH4的共转化利用具有重要的研究意义。然而,该反应在实际应用中面临着催化剂容易积碳而失活的问题。通过制备花状、颗粒状以及片状MgO负载的Ni基催化剂,考察了载体形貌对催化剂DRM反应性能的影响,并结合XRD、SEM、H2-TPR、CO2-TPD和TG等表征手段对其影响机制进行了阐述。结果表明,在温度为800 ℃、空速为54000 mL/(g·h)下,经过50 h反应后,花状MgO负载的Ni基催化剂的CO2和CH4的平均转化率分别达到了90.2%和82.3%,n(H2)/n(CO)的平均值为0.93,与颗粒状和片状MgO负载的催化剂相比,具有较高的活性、稳定性和抗积炭性能。这是由于花状MgO负载的Ni基催化剂具有较高的比表面积,有利于活性金属的分散。同时,花状MgO表面存在更多的碱性位点,有利于CO2的吸附活化,增强催化剂抗积碳能力,提高DRM反应的活性与稳定性。
发布时间: 2024-08-27 11:31
作者:胡译之,彭揚,张义焕,张荣斌,冯刚,叶闰平 (南昌大学化学化工学院,江西南昌330031)
发布时间: 2024-08-10 08:20
李丽娜 (吉林工业职业技术学院,吉林 吉林 132001)
发布时间: 2023-07-29 17:22
苏通明,王传梦,宫博,秦祖赠,纪红兵 摘要:甲烷干重整(DRM)利用CO2和CH4两种温室气体生产合成气,在科学研究和工业应用领域都受到广泛的关注。Ni基催化剂是应用最广泛的非贵金属催化剂,但在高温反应过程中会产生积碳导致催化剂失活,影响了其工业化应用。对Ni基催化剂在DRM反应过程中的失活过程,尤其是对积碳机理及抗积碳的方法进行了综述,分析了DRM过程中Ni基催化剂中不同组分间的相互作用,阐述了Ni基催化剂中活性金属、载体和助催化剂等组分间的相互作用对DRM反应中催化剂积碳的影响。通过分析DRM反应在Ni基催化剂上的反应途径、催化活性及反应过程中的积碳情况,发现活性金属、载体和助催化剂等组分间的相互作用不仅改善了Ni基催化剂的DRM反应性能,并可利用各组分的相互作用,设计出具有抗积碳性能的Ni基催化剂。抗积碳催化剂的研究为Ni基催化剂在DRM反应中的工业化应用提供了一定的理论指导和研究依据。 关键词:甲烷干重整;二氧化碳﹔积碳;Ni基催化剂
发布时间: 2023-06-16 09:58
张君涛,姚晓莎,唐瑞源* ,刘锦阳,付 娆,张 武 (西安石油大学石油炼化工程技术研究中心,陕西 西安 710065) 摘要:重点介绍了现有催化裂解制烯烃技术的优缺点,对相应的裂解催化剂与反应机理进行了阐述, 同时简述了催化裂 解技术未来发展应关注的研究内容。 关键词:催化裂解技术;低碳烯烃;催化剂;机理 中图分类号:TE624 Advance in progress of catalytic cracking to olefins and its catalyst ZHANG Jun-tao, YAO Xiao-sha, TANG Rui-yuan*, LIU Jin-yang, FU Rao, ZHANG Wu ( School of Chemistry and Chemical Engineering, Xi'an Shiyou University, Xi'an, 710065, China) Abstract: This paper introduces the existing catalytic cracking technology for olefin production, expounds the cracking catalyst and cracking mechanism, and discusses the research contents that should be paid attention to in the future development of cracking technology. Key word: catalytic cracking technology; low-carbon; catalyst; cracking mechanism
发布时间: 2023-04-13 14:38
徐少娟,张洪祥,林建翔,韩竞一,吴祖良
发布时间: 2023-03-04 11:18
摘要:催化燃烧是一种高效的VOCs处理技术。本文介绍了近年来非贵金属催化剂在催化燃烧VOCs中的应用,指出开发高效非贵金属催化剂必须结合实际工艺条件,以及催化机理和最佳制备工艺是今后进一步研究的重点和发展方向。 关键词:催化燃烧;挥发性有机化合物;非贵金属催化剂;
发布时间: 2023-01-07 09:23
何伏牛,宋 琦,王志强,杨高峰 ( 河南晋煤天庆煤化工有限责任公司,河南 沁阳 454592) [摘 要]河南晋煤天庆煤化工有限责任公司 “30·52·5”项目甲烷化装置采用英国戴维 ( Davy) 公司的甲烷化工艺,主甲烷化反应器内壁采用耐高温浇注料砌筑,试生产6个月时,主甲烷化反应器塔壁出现严重超温现象,系统被迫紧急停车处理,检查发现主甲烷化反应器耐高温浇注料隔热层存在浇筑质量缺陷,需对其予以修复或重新浇筑。考虑修复效果可能不佳及重新浇筑施工周期长、甲烷化催化剂 ( 并无钝化先例) 可能报废及其供货周期长(催化剂更换成高),晋煤天庆参考相关资料并结合系统生产实际,经分析与论证,决定将甲烷化催化剂先钝化、卸出、充氮气密闭存放,待耐高温浇注料隔热层重新浇筑完毕后再回装投用。简要介绍甲烷化装置流程及甲烷化催化剂装填情况,详细介绍甲烷化催化剂的钝化流程、钝化步骤及其关键控制点。甲烷化催化剂钝化后再次回装投用的情况表明,其活性依然满足工况需要,钝化处理是成功的,带来的经济效益是可观的,可为业内类似问题的处理提供一些参考和借鉴。 [关键词]甲烷化装置;主甲烷化反应器;耐高温浇注料隔热层缺陷;重新浇筑;甲烷化催化剂;钝化; 活性评价
发布时间: 2022-11-08 09:54
摘要:二氧化碳(CO2)不仅是温室气体,也是储量丰富、价格低廉的可再生碳资源。将CO2转化为甲烷,是解决环境问题的有效途径之一,而转化过程中的关键问题是制备经济高效的催化剂。贵金属催化剂成本较高,因此其应用场合受到了限制。镍(Ni)基催化剂因其催化性能优异且具有资源丰富、价格低廉等优点,成为CO2甲烷化反应中广泛使用的催化剂。综述了Ni基催化剂催化CO2甲烷化反应的研究进展,分析并总结了Ni基催化剂催化CO2甲烷化的反应机理、载体和助剂对催化性能的影响,以期能够推动CO2甲烷化反应新型高效催化剂的开发。 关键词:Ni基催化剂;CO2甲烷化;反应机理;载体;助剂
发布时间: 2022-10-28 09:13
闫御迪,张财顺,张磊,高志贤 摘要:助剂的掺杂对甲醇水蒸气重整制氢催化剂的催化性能起到重要的调节作用。对甲醇水蒸气重整制氢技术的机理进行系统总结归纳,并且围绕过渡金属助剂、稀土金属助剂和其他类型助剂3个方面概括总结了近20年来甲醇水蒸气重整制氢催化剂助剂的研究成果。掺杂助剂后催化剂的结构特征发生改变,例如催化剂比表面积、孔容孔径、活性组分分散度等,以掺杂助剂的方式对催化剂结构进行调控,进而提高催化剂的活性和稳定性。最后对未来助剂掺杂研究以及催化剂的制备方法做出展望,希望本文能够为甲醇水蒸气重整制氢催化剂的研发提供可靠的科学依据。 关键词:助剂;甲醇水蒸气重整;氢气;一氧化碳
发布时间: 2022-10-12 10:21
余长春,李然家,王 伟,刘庆敬 (中国石油大学(北京) 新能源与材料学院,北京 102249) [摘要]采用浸渍法制备了一系列Ni负载量和焙烧温度不同的Ni/MgO催化剂,通过干重整反应对催化剂的性能进行评价,采用O2-TPO与CO2脉冲相结合的方法分析了反应后催化剂上积碳的含量,并利用 XRD,SEM,H2-TPR,CO2-TPSR 等分析方法对反应后催化剂上的积碳进行表征。实验结果表明,反应温度为600℃时催化剂上的积碳最严重,积碳主要为不规则的纳米尺度的石墨结构丝状碳,此温度下反应生成的积碳具有较高的反应活性;降低催化剂Ni负载量和提高焙烧温度均有利于形成NiO-MgO固溶体,增强Ni的分散及其与MgO载体的强相互作用,从而显著削弱Ni中心上CH4解离的反应速率,实现干重整反应过程的积碳控制。 [关键词]干重整;积碳;镍;氧化镁
发布时间: 2022-09-13 08:58
制氢装置预转化催化剂应用分析 摘要:在天然气制氢的原料价格比使用液态烃高30%的市场条件下,使用预转化催化剂为制氢原料的多样化、降低产氢成本创造了条件。相对于其他种类催化剂,预转化催化剂对毒物反应敏感、失活速率更快,因此要求原料中硫、氯的质量分数应严格控制在0.1 μg/g以内;对比预转化出入口工艺介质焓值变化,阐述通过轻烃预转化反应过程中的放热反应-吸热反应相耦合,可有效降低转化炉单元热负荷22%以上;在原料流经催化剂并反应完全需要800~1 200 mm装填高度的基础上,为使催化剂在一个生产周期内充分发挥活性效能,结合装置催化剂实际装填高度,运行初期和中期的失活速率分别控制在54 mm/月和122 mm/月为宜;分析工艺条件对反应效果的影响,对催化剂失效过程的监控,能切实提升制氢装置运行效率与周期,降低产氢成本,增加炼油厂整体生产效益。 关键词:制氢装置 预转化 失活速率 焓值
发布时间: 2022-09-05 17:19