一、流化床上甲烷催化转化制合成气Ni/SiO_2催化剂性能研究（论文文献综述）
张新庄[1]（2021）在《Mo/HZSM-5微球的流化磨损及其甲烷无氧芳构化流化床工艺优化》文中提出作为天然气、煤层气、油田伴生气、页岩气和天然气水合物等一次能源的主要成分,甲烷的高效、清洁化利用备受关注。在无氧条件下,甲烷经催化可直接转化为高附加值的液态/固态芳烃以及煤化工和石油化工稀缺的氢气,其工艺流程短且原子经济性好。经过近三十年的持续探索,甲烷无氧芳构化（methane dehydro-aromatization,MDA）技术已在催化剂、反应工艺及设备等方面取得一定成果,并对反应热力学、动力学和催化机理有了较为深刻的认识,且在小型试验系统上实现了长周期稳定运转,但目前仍未有中试及工业化实践。受热力学限制,MDA需在较高温度下进行以获取有生产意义的产物收率,同时为了提高产量、降低成本和减小反应器尺寸,需要采取动力学上不利于MDA的系统加压措施,或在常压下增大进料空速。以上工艺措施会导致显着的催化剂磨损问题,如同炼油工业的FCC工艺一样,其可能会给未来的放大试验、中试甚至工业生产带来一定负面影响,如堵塞管线、污染产品和降低催化性能。而在我们较早相关试验的气相出口管道中也收集到了一定量的催化剂磨损细粉。现有活性较佳的催化剂是以Mo为主要负载金属的氢化ZSM-5沸石分子筛,实际使用中需要将其成型为百微米级的规则颗粒,并采用传热效果较佳的流化床或附带催化剂连续再生的循环流化床工艺。而催化剂在反应过程中会因竞争性的积碳反应以及空间位阻造成的深度脱氢反应而快速失活,且反应器类型及尺寸变化可能会对催化性能和适宜工艺参数产生影响。为进一步推动MDA技术向中试和工业化方向迈进,在课题组前期研究基础上,围绕催化剂跑损和芳构化性能不稳定的现实问题,本文主要开展了以下四个方面的相关研究:（一）Mo/HZSM-5催化剂的流化磨损催化剂跑损源于其在工艺条件下的磨损。为了解催化剂在高温、长时间快速移动和MDA反应下的真实磨损情况,本文第二章2.3节中以循环流化床为模拟对象,在已有50 mm流化床基础上自制流化磨损评价装置,并在第三章中研究了系统温度、运行时间和工艺因素（活化、芳构化和再生）对无粘结剂喷雾成型Mo/HZSM-5微球流化磨损的影响,结果发现:热应力、机械应力和化学应力共同造成催化剂表面磨蚀和/或体相破碎;系统温度越高、运行时间越长,则催化剂磨损越严重;200℃以下主要为表面磨蚀,200～600℃时磨损近似稳定,600℃以上为多级破碎主导;工艺因素产生的积炭增大了催化剂粒径和耐磨性,且处理深度增加（活化→芳构化→再生）会产生相对负向作用;H2再生能减小积炭催化剂粒径,但无法使其恢复至初始状态;推测工艺处理Mo/HZSM-5上存在3种类型积炭:Mo2C和/或MoOxCy、石墨前驱态和/或碳颗粒和低聚稠环芳烃。（二）Mo/HZSM-5催化剂的粒径-芳构化性能关系若不考虑活性组分和载体结构的变化,则催化剂磨损的最直观表现是粒径（分布）改变。为了解Mo/HZSM-5粒径对其芳构化性能的影响,本文第四章中系统研究了不同粒径规整Mo/HZSM-5微球和无定形破碎Mo/HZSM-5颗粒的MDA性能,结果发现:固定床中不存在规律性的粒径效应,且处于粒径范围两极的催化剂均表现出较差的MDA效果;流化床中,较大粒径的甲烷转化率较好且较稳定,苯选择性的稳定值不受粒径变化影响,200-280μm催化剂的MDA性能最佳;流化磨损产生的细小催化剂颗粒增大了其与甲烷的接触面,减小了扩散阻力,因而提升了初期MDA性能,但也促进了积炭生成,加之催化剂质量损失,最终导致失活加快。（三）Mo/HZSM-5催化MDA的流化床（系统）工艺优化单一尺寸流化床的优选工艺参数往往不能很好地适应反应器尺寸放大和型式变化,进而造成MDA性能不稳定的现象。为了解流化床尺寸和型式对Mo/HZSM-5催化MDA工艺优选的影响,本文第五章中采用8/15/50 mm流化床优选和35/50 mm流化床连续反应-再生系统验证相结合的方式研究部分适宜的MDA工艺参数,结果发现:适宜的再生H2温度和流量分别为850℃和0.5 L·min-1,反应空速（reaction space velocity,RSV）为4000 m L·g-1·h-1,Mo/HZSM-5粒径中值为177.7-194.0μm,活化前升温介质为N2或H2,活化后至芳构化反应前升温介质为H2;流化床系统的适宜催化剂循环速度与反应器/再生器尺寸密切相关,且系统具备有限的自我调节特性;高空速会放大系统的不均匀流化,使部分“死体积”催化剂在无H2再生下连续失活;适当增加催化剂滞留量、延长再生时间并减少再生次数均有益芳烃稳定生成。（四）Mo/HZSM-5催化性能的反应器放大效应反应器尺寸增大往往会导致催化反应效果变化。为了解流化床（系统）放大对Mo/HZSM-5催化MDA的影响,本文第六章中基于现有实验规模,研究在3种尺寸流化床和2种尺寸流化床连续反应-再生系统中Mo/HZSM-5催化MDA的放大效应,结果发现:放大效应受RSV影响,在较低RSV(≤4000 m L·g-1·h-1)下,流化床（系统）内径增大（8 mm→50 mm和35 mm→50 mm）后,甲烷转化率、苯选择性和生成速率下降,而萘选择性和生成速率升高;在较高RSV(8400～11000 m L·g-1·h-1)下,流化床内径依次增大（8 mm→15 mm→50 mm）后,甲烷转化率小幅降低,但苯/萘的选择性和生成速率均升高。推测,较高RSV使Mo/HZSM-5与CH4接触更加充分,芳烃产品的扩散阻力减小,加之传热改善,积炭失活过程也更为平缓。本文以推动MDA技术进一步放大为导向,着力探究流化床（系统）工艺中Mo/HZSM-5微球催化剂磨损的原因、可能机理及催化影响,并针对小试中芳构化效果不稳定问题进行工艺参数优化、验证和放大效应研究,为该技术未来的反应器设计和规模化实践提供了理论和技术支撑。
萧蕙[2]（2020）在《甲烷干重整耦合反应强化碳酸钙分解研究》文中进行了进一步梳理氢能是二十一世纪最具发展潜力的清洁能源。反应吸附强化甲烷水蒸气重整技术（Reactive Sorption Enhanced Reforming,ReSER）在甲烷蒸汽重整反应（Steam Methane Reforming,简称SMR）的基础上,将钙循环与SMR反应耦合,具有降低反应温度、提高原料气体转化率、简化工艺流程等优点。纳米CaO基CO2吸附剂作为钙循环的核心以及ReSER反应的关键部分,其再生性能直接影响ReSER制氢过程的实现而成为研究的热点。目前钙基吸附剂中碳酸钙分解仍然存在受加热方式和平衡限制影响的高温和分解速率慢等问题。因此,研究解决碳酸钙的高效分解以及释放出来CO2的利用等问题,对ReSER制氢技术的工业化应用具有理论和重要的研究意义。本文提出采用化学反应强化碳酸钙分解的新思路,通过制备含镍和CaO组分的复合吸附剂,在复合吸附剂中碳酸钙分解过程中通入CH4气体,使高温条件下碳酸钙分解产生的CO2与甲烷发生干重整反应生成合成气,不仅使碳酸钙分解反应平衡向生成CO2方向移动,而且达到CO2转化利用制合成气得以利用的目的。本文分别从理论和实验的方面研究了甲烷干重整反应强化碳酸钙分解可行性;复合吸附剂NiO-nano CaCO3/Al2O3的制备方法;耦合反应温度和空速等反应条件对复合吸附剂NiO-nano CaCO3/Al2O3再生性能和吸附性能的影响关系。首先,本文建立了甲烷干重整耦合碳酸钙分解的热力学模型,分别计算了耦合反应前后碳酸钙的分解转化率以及甲烷干重整转化率与温度的关系。计算结果表明:当反应温度为706.3℃时,甲烷转化率为78.1%时,碳酸钙可以完全分解,说明反应强化碳酸钙分解可以在低于热分解温度827.3℃下实现。反应强化可以使纳米碳酸钙的分解温度降低约120℃。其次,本文用尿素水解法结合湿混法制备了不同NiO含量的NiO-nano CaCO3/Al2O3复合吸附剂,采用BET、XRD、H2-TPR、TGA等手段分别研究了NiO-nano CaCO3/Al2O3的微观结构和活性组分NiO晶粒大小、催化组分还原性能和吸附组分的CO2吸附性能。结果表明:NiO含量对复合吸附剂微观结构的影响不大,NiO含量10 wt.%时NiO的粒径为17.2 nm,理论上具有较好的甲烷干重整反应催化性能。复合吸附剂的最大吸附容量随着复合吸附剂中NiO含量增加而下降,其中NiO含量为5 wt.%的复合吸附剂吸附容量最高,为9.7 molCO2/kg剂,满足反应强化ReSER制氢对CO2吸附容量的要求。再次,在实验室规模固定床反应器上验证耦合反应对强化碳酸钙分解作用的可行性,比较了反应强化和热分解条件下复合吸附剂的吸附性能和反应速率,并分别研究了 NiO含量、温度、空速与耦合反应中甲烷干重整和碳酸钙分解速率的关系。结果表明:反应温度740℃以上均能使复合剂中的碳酸钙分解率达到90%以上。温度低于同样90%分解率的理论热分解温度824℃。在800℃下,甲烷干重整反应强化使复合吸附剂中碳酸钙的分解时间从热分解条件下的128 min下降到了 22 min,即碳酸钙的分解速率提高了 5倍以上,且甲烷干重整耦合碳酸钙分解反应产物中H2:CO:CO2=10:8.3:1,经处理后能够用于费托合成制合成气;在耦合反应体系中,复合吸附剂中NiO含量越高,对干重整反应的催化效果越好,NiO含量为15 wt.%的复合吸附剂在800℃下,干重整反应的甲烷转化率最高可达到79.7%,碳酸钙分解率为92.7%;反应温度或空速越高,碳酸钙分解速率越快。在750℃下,耦合反应强化再生得到的10 wt.%NiO含量的复合吸附剂吸附容量为7.0 molCO2/kg剂,相比热分解再生后的6.2 mo1CO2/kg剂具有更好的吸附性能,且在700和750℃下,反应强化条件下碳酸钙的反应速率常数均高于热分解。最后,本文采用喷雾造粒法制备了表面光滑、球形、颗粒大小为40～50 μm、NiO含量为10 wt.%的NiO-nano CaCO3/Al2O3复合吸附剂,在实验室规模流化床反应器上研究了温度、空速对耦合反应中碳酸钙分解速率的影响,并对比了固定床与流化床的碳酸钙分解效果。结果表明:温度越高,碳酸钙的分解速率越快且分解率越高;800℃下当甲烷空速为400h-1时,碳酸钙的分解速率最快,15min内碳酸钙的分解转化率可以达到97%,比相同空速条件下在固定床上的分解时间缩短了 10 min。通过计算,700 ℃和750℃下,甲烷空速为400 h-1时,流化床上碳酸钙的分解反应速率常数均高于相同条件下固定床上的分解反应速率常数。说明流化床的再生效果优于固定床。本文的研究结果对ReSER重整制氢技术中的碳酸钙分解再生效率提高以及CO2的综合利用具有重要的指导意义。
王光永[3]（2017）在《固载体法生物质催化气化及合成气甲烷化研究》文中研究指明本论文旨在发展基于粗生物质气中高温净化的生物质气化制合成天然气（Bio-SNG）技术,提出气化与净化解耦的双回路气化工艺（DDLG）用于生物质基清洁合成气制备,并进一步开展生物质气化合成气甲烷化研究。构建解耦双回路生物质气化系统,以兼作为热载体和催化剂/吸附剂的固体床料（固载体）颗粒分级为纽带,通过固载体的循环,形成平行的、可独立控制的气化回路和净化回路。进入各反应回路的固载体的数量和组成不同,且气固接触行为有所差异,为气化和产气净化创造适宜动力学和热力学条件,实现气化、净化和燃烧过程的全解耦优化控制和目标产品定向转化。针对DDLG气化系统中包含的鼓泡流态化生物质热解/气化、移动床产气净化、循环流态化提升燃烧等多种气固接触方式,开展了 DDLG中气固流态化行为研究,并系统评估常压多反应器体系中移动床输料管路的料封能力。结果表明,鼓泡流化床气化器中半焦与石英砂床料的固固混合效果与二者比例、流化气速以及床料循环有关。提升管中的压降与提升气表观气速和颗粒提升通量有关,压降对提升通量的变化较为敏感的特征可用于判断床料提升和循环状态。基于颗粒终端速度差异设计的流化分级器,分级效果受进料粗细颗粒比以及分级气速影响。脱硫和脱焦油是中高温净化技术的核心,解耦双回路气化工艺实现产气中高温净化需要与之匹配的高活性和耐磨吸附/催化材料。本文针对传统ZnO脱硫剂在硫化过程中还原进而挥发损失和在富H2O气氛中脱硫性能下降两个主要问题,研制了橄榄石载锌脱硫剂（ZnO/olivine）,并研究了以ZnO/olivine为净化回路床料的DDLG系统中生物质气化-脱硫效果。将ZnO负载于橄榄石表面经焙烧处理,由于负载ZnO与载体间的相互作用以及形成铁酸锌等较为稳定的复合结构,抗还原稳定性显着提升;ZnO/olivine在550℃下具有较好的脱硫能力,且再生重复性良好。DDLG系统的气化过程优化表明,低水蒸气与生物质质量比（S/B）和高气化器温度有利于提高水转化率,降低产气中的H2O对后续脱硫过程的影响;在向产气净化回路中引入ZnO/olivine和橄榄石载镍重整催化剂（Ni/olivine,850℃焙烧）后,发现脱硫与重整存在协同,Ni/olivine-850强化了焦油/低碳烃类重整和水煤气变换等反应,消耗粗生物质气中的H2O,降低H2O对ZnO/olivine脱硫的不利影响,而高效脱硫亦缓解了 Ni/olivine-850硫中毒。基于高温焙烧载镍橄榄石（Ni/olivine-850）亲硫和催化焦油重整双重属性,本文将其作为净化回路床料应用于解耦双回路气化工艺,系统评估Ni/olivine-850同时脱硫和重整焦油的可行性。结果表明,Ni/olivine-850可高效脱除有机硫（噻吩）和无机硫（H2S）,且脱硫性能基本不受气氛中H2O含量影响;粗生物质气净化温度600-680℃下,Ni/olivine-850在深度脱硫的同时,可催化焦油高效转化,产气中H2浓度显着增加。针对合成气甲烷化,探讨了中低温焙烧橄榄石负载镍（Ni/olivine,350℃焙烧）甲烷化催化剂构效关系并提出催化剂优化途径。橄榄石煅烧过程中,FeOx从橄榄石体相中析出,热迁移至橄榄石表面的FeOx在反应条件下可部分还原且可与负载NiO产生相互作用。Ni/（Ni+Fe）摩尔比接近0.75时,Ni/olivine-350中金属活性位甲烷化活性最高,催化剂中未被还原的FeOx,作为金属活性位的直接载体,对其活性有重要促进作用。载体煅烧、催化剂焙烧和催化剂还原过程直接影响金属活性位种类和晶粒尺寸、Ni/（Ni+Fe）摩尔比及载体的氧化还原性,可作为调控Ni/olivine催化活性的有效手段。Ni/olivine-350具有载镍量低、高强度耐磨和制备简便等优点,可适用于流化床/移动床甲烷化操作。针对中高温生物质气化合成气含焦油和H2O的特点,提出气固逆流移动床合成气甲烷化耦合焦油重整构想,即在同一催化床料的作用下,吸热的焦油重整和放热的合成气甲烷化协同发生:移动床料被甲烷化放出的热量加热并携带热量向下移动,且移动过程中不断参与甲烷化反应,温度进一步升高,因床料温度的不同在移动床内形成轴向温度梯度,即移动床上部低温区和下部中高温区;粗生物质气进入移动床后,首先与移动床下部中高温催化床料接触,利用移动床料载热和原料气显热,粗生物质气中焦油组分充分转化;净化合成气和重整产气（H2、CO等）一并逆流而上,所接触的移动催化床料温度逐渐降低,甲烷化程度加深,最终在移动床上部低温催化床料作用下充分甲烷化后离开移动床反应器。Ni/olivine-350为移动催化床料的气固逆流移动床甲烷化耦合焦油重整实验中,甲烷化和焦油重整均得到强化,同时包覆炭和晶须炭等积炭形式被有效抑制。进一步在移动床催化床料中引入CO2吸收剂,建立了吸收促进甲烷化耦合焦油重整过程,得到99.2%的CH4和H2混合气。
丁传敏[4]（2016）在《功能型镍基催化剂用于甲烷部分氧化制合成气抗积碳、抗烧结研究》文中认为考虑到全球日趋减少的石油、煤资源以及我国逐渐增大的环保压力,天然气利用必将在今后能源化工中发挥更加重要的作用。甲烷部分氧化（POM）是一个温和放热的反应,具有耗能少、可承受空速高、反应器规模小且反应产物H2/CO比适于合成下游产品等优点,一直是众多学者的研究热点。但是,应用最为广泛的镍基催化剂存在易烧结、易积碳的问题,导致催化剂失活较快。为了解决上述问题,延长催化剂寿命,提高催化剂反应性能,本文制备了Ni@SiO2、Ni/Zr O2@SiO2核壳催化剂和Ni/SiO2、Ni-Yb/Al2O3负载型催化剂,用于POM反应性能测试,并对它们的物理化学性质进行表征。重点考察了粒径大小、制备方法、催化剂表面价态、SiO2壳层包覆、助剂改性对催化剂表面烧结、积碳等问题的影响,并对不同催化剂表面的POM反应机理进行了探索。主要内容如下:1.采用多元醇作为溶剂,利用浸渍法将金属盐前驱体带入SiO2孔道内,利用孔道的限制作用抑制活性组分烧结。实验结果表明:（1）在制备过程中,乙二醇、丙三醇转变成的碳模板剂有效地阻止了镍颗粒团聚、长大,获得粒径较小且均匀的颗粒,并且成功地将镍纳米颗粒固定在氧化硅孔道内。（2）由于镍粒径较小、分散度高,Ni/SiO2-EG和Ni/SiO2-GL催化剂活性较高且稳定,而Ni/SiO2-H2O和Ni/SiO2-Et催化剂失活较快。反应后Ni/SiO2-H2O和Ni/SiO2-Et催化剂烧结严重、表面积碳较多。Ni/SiO2-GL催化剂在70 h的寿命考察实验中没有出现失活现象,主要归因于SiO2载体孔道的限制作用以及小的、高分散的颗粒表面的更多活性位点。丙三醇为溶剂制备的催化剂的活性显着地优于水溶液为溶剂的催化剂。（3）随空速增加POM反应活性降低,5×104 m L·h-1·g-1被认为是Ni/SiO2-GL催化剂的最优空速。CH4的转化率随着反应温度上升而升高。2.成功合成出了Ni@SiO2核壳催化剂用于解决催化剂烧结问题。探讨了焙烧温度对粒径的影响以及粒径、孔道结构对催化剂表面价态的影响,进而讨论了上述关系对POM反应性能、催化剂烧结和积碳的影响。实验结果表明:（1）制备温度越高,纳米颗粒尺寸越大。350℃焙烧的Ni@SiO2催化剂镍核粒径最小,具有较高的CH4转化率和H2/CO比,但催化剂表面积碳较为严重,导致CO选择性较低,积碳与活性组分被氧化为Ni O有关。活性金属颗粒表面存在Ni O和Ni两物种的动态平衡,两物种的比例受镍核尺寸和SiO2壳层孔道结构影响,该比例影响合成气的收率。综合考虑CH4转化率和H2、CO选择性,500℃是最佳制备温度。（2）与负载型催化剂相比,核壳式催化剂具有更好的催化活性和热稳定性,SiO2层的包裹可以有效地抑制活性组分的烧结。3.制备Ni/Zr O2@SiO2、Ni@SiO2核壳催化剂及Ni/Zr O2负载型催化剂用于研究甲烷部分氧化制合成气反应,重点研究了SiO2壳层和助剂Zr O2对于催化剂的还原性、结构特性及表面积碳的影响。实验结果表明:（1）Ni/Zr O2@SiO2核壳催化剂结构稳定,高温反应没有出现明显的烧结和积碳现象,而反应后Ni/Zr O2催化剂表面出现了管状碳和壳状碳。（2）与Ni/Zr O2负载型催化剂和Ni@SiO2催化剂相比,Ni/Zr O2@SiO2催化剂表现出更高的活性和稳定性,原因是SiO2壳层和Zr O2的加入有效抑制了POM反应过程中的碳沉积。在三种不同Ni/Zr比的催化剂中,Ni/Zr O2@SiO2催化剂（Ni/Zr=1）被证明活性最高。结果显示SiO2壳在抑制积碳形成发挥了重要作用,通过覆盖边角原子,有效抑制了碳纤维的生长。Zr O2的加入有效地提高了催化剂的还原温度和氧储存能力,这都有利于减小积碳。4.Ni/Al2O3催化剂对于甲烷部分氧化反应具有较高催化活性,然而载体表面的酸性位点导致严重积碳,容易引起催化剂失活。本研究制备Yb掺杂的Ni/Al2O3催化剂,考察Yb掺杂对催化剂物理化学性质的影响,进而探讨了助剂改性对POM催化性能及催化剂表面积碳的影响。实验结果表明:（1）Yb的掺杂提高了镍物种与载体的作用力,提高了镍物种的分散性,降低了Ni颗粒的尺寸,所获得小的、分散的镍纳米颗粒有利于减少积碳形成。（2）TG和TEM表征显示Ni/Al2O3催化剂表面积碳严重,包括纤维状碳和壳状碳,而Ni-Yb/Al2O3催化剂没有发现明显积碳。NH3-TPD及CO2-TPD测试表明Yb掺杂有效地降低了氧化铝的路易斯酸性位点,进而提高了催化剂表面的抗积碳性能。（3）POM实验结果表明Yb掺杂可显着提高催化剂的活性。在不同Ni/Yb比催化剂中,Ni-Yb/Al2O3（Ni/Yb=1/1）催化剂活性最高。另外,Yb掺杂促进CH4燃烧和CO2吸附,提高了CH4转化率,减少了积碳生成。
葛庆杰[5]（2016）在《第六章 合成气化学》文中进行了进一步梳理6.1前言随着社会技术的进步和经济的发展,能源与环境已成为关乎人类社会能否可持续发展的两大课题。目前世界能源消费结构仍以化石能源为主,社会发展和环境安全之间的矛盾和冲突愈演愈烈,因此,化石能源特别是煤的清洁利用和可再生清洁能
孙道安[6]（2010）在《生物沼气联合重整制合成气催化剂制备及反应工艺的研究》文中提出我国是农业大国,每年要产生大量的秸秆等农业废弃物。然而这些秸秆等废弃物利用率很低,大量的秸秆被焚烧或弃之乱堆。生物沼气可由秸秆等农业废弃物经厌氧发酵产生,其主要成分为体积比约2：1的CH4和CO2的混合气体。根据沼气的组成特点,向其中添加适量的氧化剂氧气和水蒸气进行联合重整可将其转化制合成气。通过这种途径对沼气加以利用,不但能带来环境和经济的双重效益,而且开辟了生物质制合成气,进而制化学品的非化石路线。本研究采用浸渍法制备了Ni含量为7.5-15（wt）%的Ni/SBA-15催化剂,以及采用碱金属（Li、Na、K）、碱土金属（Mg、Ca）和稀土金属（La、Ce）、过渡金属（Fe、Co、Cu、Mn）等不同助剂改性后的M/Ni/SBA-15催化剂,同时以FeCrAl合金薄片为基体,制备了Ni/SBA-15/Al2O3/FeCrAl和M/Ni/SBA-15/Al2O3/FeCrAl（M=La、Mg、Ce）整体式催化剂,在常压固定床反应器上考察了氧气和水蒸气的添加量、Ni含量、空速以及助剂等因素对模拟生物沼气联合重整反应性能的影响,并采用XRD、H2-TPR、BET、TEM进行了催化剂结构表征。结果表明：10wt%Ni/SBA-15催化剂的性能最好,在模拟生物沼气中添加摩尔比为0.6的氧气和摩尔比为0.6的水蒸气进行联合重整反应最适宜。在800℃、空速为24000 ml/（g·h）、进料比为CH4:CO2:O2:H2O =2:1:0.6:0.6（V/V）反应条件下,CH4和CO2转化率分别为92.2%和76.3%,H2／CO比为1.35左右。10%Ni/SBA-15催化剂连续反应100h活性无明显下降。镍负载在SBA-15上,对孔道结构造成一定的影响,但没有被明显改变,10%Ni/SBA-15催化剂上活性组分与载体作用力适中,有效地促进了反应。采用过渡金属和碱金属对10%Ni/SBA-15催化剂改性,催化活性出现了不同程度的下降,而采用3wt%Mg改性后的催化剂活性得到了明显提高,在800℃下,催化剂上的CH4和CO2转化率分别高达95.6%和79.3%,高温下连续反应130h,催化剂活性几乎不变。经过3wt%Mg改性后,助剂MgO与NiO生成固溶体,提高了活性组分的分散度,从而提高了催化剂的活性。金属基整体式催化剂中,10wt%Ni/SBA-15/Al2O3/FeCrAl催化剂的活性最好,CH4和CO2转化率分别为92.4%和76.1%,与传统颗粒催化剂活性相当。经过适量的Mg、La、Ce改性后,催化剂的活性均得到了一定程度地提高,其中经3wt%La改性后的活性最好,800℃下,CH4和CO2转化率分别为94.9%和78.4%。
高静[7]（2009）在《流化床中甲烷临氧自然重整的镍基催化剂及反应机理研究（附：甘油选择性催化氧化初探）》文中研究说明甲烷催化转化制合成气是目前重要和高效的甲烷转化和利用途径,其中甲烷临氧二氧化碳重整制合成气是目前的研究热点和主攻方向。该过程通过将吸热反应与放热反应耦合,不仅可以节约能量、保证反应安全进行,而且还可以根据后续工艺的要求调控产物中的H2/CO比；同时02的加入可以完全消除C02重整过程中催化剂表面的积碳。本论文以机械强度高的工业微球硅胶为初载体,首先通过引入Ce02-ZrO2、La203等制备了一系列CeO2-ZrO2/SiO2和La203-Si02复合载体负载的Ni催化剂；另一方面通过选用Ni络合物前驱体制备了不同Ni粒径的Ni/SiO2催化剂；并对镍基催化剂上甲烷临氧二氧化碳重整制合成气反应的催化性能及反应失活机理进行了系统的研究。得到的主要结果如下：CeO2-ZrO2/SiO2复合载体负载的Ni催化剂在甲烷临氧二氧化碳重整制合成气反应中表现出较好的催化活性及稳定性。其中Ni/6CeO2-4ZrO2/SiO2催化剂在70℃、9,000 h-1空速下具有最高的甲烷初始转化率（30min时72.4%）和最好的稳定性；通过改变原料气中C02/02比可以实现产物中的H2/CO比从0.99调节到2.21。表征结果证明：Ce02-Zr02/Si02复合载体有效地结合了Si02和Ce02-ZrO2的优点,具有高的比表面积、强的表面酸碱性、较好的H2吸附和裂解能力,进而促进了Ni的分散。xLa2O3-SiO2（x=10,15,30）复合载体负载的Ni催化剂（Ni/xLa2O3-SiO2）在甲烷临氧CO2重整制合成气反应中表现出很好的活性和稳定性。在700℃、9,000h-1空速下,Ni/30La203-Si02催化剂在线反应100小时,甲烷的转化率只从78.1%缓慢降低到75.5%。表征结果证明：La203的添加增强了Ni金属与载体相互作用力、提高了Ni的分散度（Ni粒径从45.0 nm降低到6.0 nm以下）；同时,La203的添加还有利于CO2的吸附和活化；脉冲实验结果表明：在Ni/30La203-SiO2催化剂上,重整反应中甲烷的比活性高达20.6 s-1。利用简单的浸渍方法以镍的络合物前驱体成功制备了不同镍粒径（4.5-45.0nm）的Ni/Si02催化剂。系列表征实验表明：由于Ni的络合物前驱体的热稳定性高、流动性低、与载体间相互作用强等特性可以保证浸渍在载体上的镍具有很好的锚定作用、可以防止干燥和焙烧过程中镍在载体表面的迁移、凝聚和再分配；因而可以制备出不同粒径的镍基催化剂。考评实验结果表明：Ni基催化剂在流化床中甲烷临氧二氧化碳重整过程中的活性和稳定性强烈依赖于Ni颗粒的大小和反应的空速。大粒径的催化剂（>16 nm）在高空速下（90,000 h-1）下没有活性,在低空速下（18,000 h-1）有活性但失活很快；而小粒径的催化剂（<9.5 nm）在低于54,000 h-1空速下表现出很好的活性和稳定性。在4.5 nm的Ni催化剂上,甲烷二氧化碳重整反应的速率十分接近甲烷的部分氧化速率（分别为20.6 s-1和22.5s-1）,缩小了甲烷选择性氧化、甲烷重整之间的速率差,有可能实现部分氧化、重整反应的同步发生,从而有效提高反应的热量利用效率和催化剂的效率。这也是甲烷二氧化碳自热重整反应过程中,重整与部分氧化可以同步进行的第一次直接证明。利用原位红外、脉冲表面反应、甲烷和二氧化碳的程序升温反应以及TG、Raman、HRTEM等技术对镍粒径为4.5 nm和45.0 nm的Ni/Si02催化剂的反应机理和失活机理进行了研究。结果表明：镍粒径小的催化剂（4.5 nm）有利于甲烷的解离,700度时CH4裂解的比活性可达12.6 s-1；而在45.0 nm的镍催化剂上,CH4裂解的比活性仅为9.8 s-1。CO2和O2都可有效地促进CH4的转化。提出流化床甲烷临氧二氧化碳重整反应中Ni基催化剂失活的可能机理是：Ni粒径大的催化剂或在高空速（9,0000 h-1）的条件下,由于甲烷裂解的速率相对较慢,所生成的表面碳物种相对较少,原料气中的02除了将碳物种气化外,还将金属镍逐渐氧化。这可能是甲烷临氧二氧化碳重整反应中催化剂失活的主要原因：CH4+nNi→CHx-Nim+（4-x）H-Ni（x=0-3）（RDS）C-Nim+（1/2）O2→CO+NimC-Nim+CO2→2CO+NimNi+（1/2）O2→NiO.进一步以[Ni（en）3]2+为前躯体、在不同含量的Zr02改性的Si02载体上制备了系列镍粒径较小、但结构不同的催化剂。结果发现：在超高空速（90,000h-1）下,具有较多Ni-Zr02界面的Ni/5Zr02-Si02催化剂表现出最高的活性和最好的稳定性。C02脉冲及原位XRD发现：C02可以在Ni-Zr02边界裂解形成Ni-O物种和CO：含较多Ni-Zr02界面的Ni/5Zr02-Si02催化剂具有更高的甲烷转化速率。根据课题的需要,本人在攻读博士学位的后期,还对甘油催化选择氧化反应进行了初步的探索。发现无碱条件下,由于甘油更易接触到沉积在MWNTs外表面上的Pt使得Pt/MWNTs比Pt/AC具有更好的甘油选择氧化活性和甘油酸收率,Raman结果进一步证实了无碱条件下甘油选择氧化反应中伯位C-H键较伯位CO-H更易活化。进一步研究发现：在Pt/MWNTs催化剂上甘油选择氧化反应对Pt的分散度和粒径大小很敏感。小粒径的Pt/S-MWNTs催化剂具有更高的甘油选择氧化活性。平均粒径为2.4 nm的Pt/S-MWNTs（60-100）催化剂上,60℃反应6h,甘油的转化率高达84.0%,甘油酸（GLYA）的收率达到58.0%。
吕印达[8]（2009）在《天然气催化部分氧化制取合成气的研究》文中进行了进一步梳理近年来世界新探明的石油储量急剧下降,而天然气的探明储量则呈逐年上升。预计到2020年,天然气在世界能源结构中的比例将占到45%,而石油的比例则将从目前的41%下降为20%。因此,21世纪将迎来天然气的能源时代。我国天然气资源较为丰富,据1995年有关部门估计,我国陆地及海洋中天然气的远景储量为51万亿立方米,约占世界总储量的10%。过去由于“重油轻气”方针的影响,我国天然气的探明储量和实际产量均只占世界的1%,天然气和石油的产量比只有1:10,而发达国家则通常为1:1,因此,两者差距甚大。最近几年来,政府对天然气利用日益重视,提出“油气并重”的战略方针。在新的指导方针下,国内产业界和学术界开始重视天然气勘探和综合利用研究工作。中国石油天然气总公司制定了天然气综合利用目标,计划到2008年将我国的天然气产量增加到250～300亿立方米/年。可以预料,开展天然气综合利用的新技术研究将对我国国民经济的发展产生重大作用,同时还将具有长远的战略意义。天然气（甲烷）催化部分氧化（POM）高选择性制备合成气技术在1990年开始兴起。POM反应在热力学上是一个温和的放热反应,反应速率比水蒸气重整快几个数量级;另外,POM过程与传统的水蒸气重整相比,前者在大空速（1.05.0×105 h-1）条件下仍能获得很高的转化率和选择性,使合成气的生产能力提高上百倍,具有反应器体积小、效率高、能耗低等特点;且产物中H2/CO的比值恰为2,可直接用于合成甲醇、F-T合成烃类、合成二甲醚等后续工业过程。本文制备了两种类型由于天然气催化部分氧化制备合成气的催化剂,在常压条件下考察了CH4/O2比、空速和反应温度等因素对催化剂性能的影响,给出了其温度变化的规律。并通过分析表征手段考察了催化剂使用的积碳情况。结果表明,所研制的两类催化剂都具有较高的抗积碳性能。
张青蔚[9]（2009）在《甲烷部分氧化制合成气Ni系和Pd系催化剂性能研究》文中认为甲烷部分氧化制合成气（POM）方法因具有反应速率快、能耗低,可显着降低设备投资和生产成本,生成的合成气H2/CO的比例为2,可直接用于甲醇及费-托合成等优点而成为国内外研究的热点。本文以甲烷部分氧化制合成气为模型反应,结合XRD、BET、TPR和分散度、TG-DTA、拉曼光谱、SEM、XPS等表征手段,研究了Ni、Pd系催化剂制备工艺、改性剂和改性效应、催化性能,并进行工业化初探,为POM催化剂设计提供基础数据。Ni系催化剂的研究表明,对于以α-Al2O3为载体的Ni基POM催化剂,Ni的最优负载量是10%;载体比表面有一个阈值,即4.042m2/g,当比表面大于阈值后,载体的孔容、孔径成为主要影响因素,因为孔容、孔径的增大可使反应物和产物扩散速度增大,从而提高催化剂的活性。在本实验中得出需要载体孔容Vt≥0.0160cm3/g,孔径Dp≥13.08nm。Smicro/SBET能很好反映载体孔结构对催化剂的影响规律,当Smicro/SBET≤37.79%时,催化剂的活性较好;助剂CeO2-ZrO2改性催化剂能有效提高催化活性和稳定性,在机械混合、分子混合和原子混合三种不同的载体混合方式中,机械混合载体催化剂的稳定性和抗积炭性能最好,主要是因为机械混合样品中Ni-Al2O3间具有较强的相互作用能够抑制活性组分的烧结和积炭,提高催化剂的稳定性。Pd系催化剂的研究表明,以CeO2-ZrO2为载体能减少活性组分Pd的负载量,并能提高POM催化剂的活性和稳定性,可归因于CeO2-ZrO2载体能提高活性组分分散度和CeO2-ZrO2中的晶格氧参与反应;还可以提高Pd催化剂的耐高温性能;以机械混合、分子混合和原子混合三种CeO2-ZrO2/Al2O3载体制备的催化剂中分子混合载体催化剂具有最佳的稳定性,这是因为分子混合样品中金属与CeO2-ZrO2接触的界面较大,CeO2-ZrO2中的晶格氧能及时消除金属上的积炭。对性能较好的Pd系模型催化剂开展工业化初探研究表明,将CeO2-ZrO2以助剂形式与Al2O3以摩尔比例1:1混合制得的催化剂,表面吸附的SO2可形成具有一定氧化性的硫酸盐类,从而提高了催化剂的抗硫性能。采用金属蜂窝载体,可以有效降低催化剂床层飞温点温度为880℃,低于催化剂焙烧温度950℃,避免了活性中心团聚和载体烧结,延长了催化剂的使用寿命。
井强山,方林霞,楼辉,郑小明[10]（2008）在《甲烷临氧催化转化制合成气研究进展》文中研究指明介绍了国内外甲烷临氧催化转化制合成气的研究进展,结合本课题组的研究结果及文献报道,对甲烷部分氧化、甲烷临氧二氧化碳重整、甲烷临氧水蒸气重整及甲烷-二氧化碳-水-氧气耦合三重整反应进行了阐述和分析,综述了在催化剂体系、反应机理和工艺条件等方面取得的近期研究成果。最后对甲烷临氧催化转化制合成气技术今后的研究重点及应用领域作了展望。
二、流化床上甲烷催化转化制合成气Ni/SiO_2催化剂性能研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、流化床上甲烷催化转化制合成气Ni/SiO_2催化剂性能研究（论文提纲范文）
（1）Mo/HZSM-5微球的流化磨损及其甲烷无氧芳构化流化床工艺优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 甲烷与天然气 |
| 1.1.2 天然气化工转化 |
| 1.1.3 我国天然气利用政策分析 |
| 1.2 甲烷无氧芳构化(MDA)过程 |
| 1.2.1 反应机理 |
| 1.2.2 热力学研究 |
| 1.2.3 动力学研究 |
| 1.2.4 催化剂积炭 |
| 1.2.5 生产工艺及设备 |
| 1.3 固体催化剂的机械强度 |
| 1.3.1 固体催化剂质量损失及其原因 |
| 1.3.2 固体催化剂颗粒的磨损机制 |
| 1.3.3 固体催化剂机械强度的测定 |
| 1.3.4 固体催化剂机械强度的改善 |
| 1.4 选题意义及主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 催化剂准备 |
| 2.1.1 主要原料及设备 |
| 2.1.2 制备过程 |
| 2.2 催化剂的工艺反应处理 |
| 2.2.1 活化反应处理 |
| 2.2.2 芳构化反应处理 |
| 2.2.3 再生反应处理 |
| 2.3 催化剂流化磨损测试 |
| 2.3.1 磨损测试装置 |
| 2.3.2 测试过程及评价指标 |
| 2.4 催化剂甲烷无氧芳构化(MDA)评价 |
| 2.4.1 评价装置设计及搭建 |
| 2.4.2 主要消耗品及系统组件 |
| 2.4.3 评价过程主要步骤 |
| 2.4.4 在线分析及评价指标 |
| 2.5 催化剂的物化表征 |
| 2.5.1 比表面积和孔体积(N_2物理吸附/脱附) |
| 2.5.2 粒径分布(PSD) |
| 2.5.3 Mo含量（ICP-OES） |
| 2.5.4 碳物质含量(TG/DTG) |
| 2.5.5 积碳类型（TPO） |
| 2.5.6 微观形貌(SEM) |
| 第三章 Mo/HZSM-5 催化剂的流化磨损 |
| 3.1 系统温度的影响 |
| 3.2 运行时间的影响 |
| 3.3 工艺因素的影响 |
| 3.3.1 催化剂样品的PSMD变化 |
| 3.3.2 催化剂样品的PSD变化 |
| 3.3.3 流化磨损测试 |
| 3.3.4 催化剂样品积碳分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 Mo/HZSM-5 催化剂的粒径-芳构化性能关系 |
| 4.1 固定床反应中Mo/HZSM-5 的粒径效应 |
| 4.1.1 催化剂样品及反应工艺参数 |
| 4.1.2 催化剂粒径对反应性能的影响 |
| 4.1.3 失活催化剂的积碳分析 |
| 4.2 流化床反应中Mo/HZSM-5 的粒径效应 |
| 4.2.1 催化剂颗粒流化状态确认 |
| 4.2.2 流化床反应空速(RSV)优化 |
| 4.2.3 催化剂样品及反应工艺参数 |
| 4.2.4 催化剂粒径对反应性能的影响 |
| 4.2.5 催化剂的粒径效应分析 |
| 4.3 固定床和流化床粒径效应差异 |
| 4.4 磨损Mo/HZSM-5 的粒径效应 |
| 4.4.1 磨损催化剂颗粒的微观形貌 |
| 4.4.2 磨损Mo/HZSM-5 的催化反应性能 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 Mo/HZSM-5 催化MDA流化床(系统)工艺优化 |
| 5.1 8 mm流化床工艺优化 |
| 5.2 15 mm流化床工艺优化 |
| 5.2.1 质量流量计校正 |
| 5.2.2 升温气氛优化 |
| 5.3 50 mm流化床工艺优化 |
| 5.3.1 反应空速(RSV)优化 |
| 5.3.2 催化剂粒径优化 |
| 5.3.3 升温气氛优化 |
| 5.3.4 再生强度优化 |
| 5.4 35 mm流化床连续反应-再生工艺优化 |
| 5.4.1 实验装置改进 |
| 5.4.2 再生H_2温度优化 |
| 5.4.3 催化剂循环速度优化 |
| 5.4.4 再生H_2强度优化 |
| 5.4.5 反应空速(RSV)优化 |
| 5.5 50 mm流化床连续反应-再生工艺优化 |
| 5.5.1 反应空速(RSV)优化 |
| 5.5.2 催化剂循环速度优化 |
| 5.5.3 催化剂粒径优化 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 Mo/HZSM-5 催化性能的反应器放大效应 |
| 6.1 较低反应空速(RSV)下流化床的放大效应 |
| 6.2 较高反应空速(RSV)下流化床的放大效应 |
| 6.3 流化床连续反应-再生效果分析 |
| 6.4 流化床连续反应-再生系统的放大效应 |
| 6.5 小结 |
| 结论及展望 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 作者简介 |
（2）甲烷干重整耦合反应强化碳酸钙分解研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 反应吸附强化甲烷蒸汽重整制氢(ReSER)简介 |
| 2.1.1 甲烷水蒸气重整制氢简介 |
| 2.1.2 反应吸附强化甲烷蒸汽重整制氢原理 |
| 2.1.3 钙基复合催化剂研究现状 |
| 2.2 碳酸钙分解概述 |
| 2.2.1 碳酸钙分解机理 |
| 2.2.2 碳酸钙热分解的影响因素 |
| 2.2.3 碳酸钙分解与其他反应的联合应用 |
| 2.3 本文研究思路 |
| 2.4 甲烷干重整研究进展 |
| 2.4.1 干重整中的主要反应及热力学研究 |
| 2.4.2 干重整的反应机理 |
| 2.4.3 干重整催化剂活性的影响因素 |
| 2.4.4 甲烷干重整与其他反应的结合 |
| 2.5 文献总结 |
| 2.6 本文研究内容 |
| 第三章 耦合强化碳酸钙分解的理论可行性分析 |
| 3.1 理论模型建立 |
| 3.2 可行性计算结果 |
| 第四章 实验部分 |
| 4.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2 测试与表征方法 |
| 4.2.1 比表面积与孔结构分布测试 |
| 4.2.2 物相微观晶粒测试 |
| 4.2.3 活性组分与载体间作用力测试 |
| 4.2.4 复合吸附剂吸附性能评价 |
| 4.3 固定床评价装置和方法 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 数据分析及计算公式 |
| 4.4 流化床评价装置和方法 |
| 第五章 复合吸附剂NiO-CaCO_3/Al_2O_3的制备与表征 |
| 5.1 复合吸附剂NiO-nano CaCO_3/Al_2O_3的制备步骤 |
| 5.2 复合吸附剂NiO-CaCO_3/Al_2O_3的催化性能表征 |
| 5.2.1 复合吸附剂的微观结构 |
| 5.2.2 复合吸附剂的微观晶相 |
| 5.2.3 复合吸附剂催化组分Ni的性质表征 |
| 5.3 复合吸附剂NiO-CaCO_3/Al_2O_3的吸附性能评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 固定床反应器反应强化碳酸钙分解研究 |
| 6.1 实验验证耦合反应对碳酸钙分解的强化作用 |
| 6.2 NiO含量对甲烷干重整反应速率以及碳酸钙分解速率的影响 |
| 6.3 温度对甲烷干重整反应速率以及碳酸钙分解速率的影响 |
| 6.4 甲烷空速对甲烷干重整反应速率以及碳酸钙分解速率的影响 |
| 6.5 热分解与耦合反应再生对碳酸钙吸附性能的影响 |
| 6.6 热分解与耦合反应再生碳酸钙反应速率常数比较 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 流化床反应器反应强化碳酸钙分解研究 |
| 7.1 复合吸附剂的制备与表征 |
| 7.2 流化床上温度对碳酸钙分解速率的影响 |
| 7.3 流化床空速对碳酸钙分解速率的影响 |
| 7.4 流化床与固定床再生效果比较 |
| 7.5 流化床与固定床再生碳酸钙反应速率常数比较 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论和展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及硕士期间研究成果 |
（3）固载体法生物质催化气化及合成气甲烷化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 传统热化学转化法制SNG |
| 1.2.1 气化结合合成气甲烷化工艺 |
| 1.2.2 加氢气化工艺 |
| 1.2.3 催化水蒸气气化工艺 |
| 1.3 解耦热化学转化法制Bio-SNG |
| 1.3.1 用于Bio-SNG制备的解耦气化技术 |
| 1.3.2 用于Bio-SNG制备的合成气净化技术 |
| 1.3.3 用于Bio-SNG制备的合成气甲烷化技术 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 2 DDLG工艺构建及流态化行为研究 |
| 2.1 DDLG生物质催化气化工艺 |
| 2.1.1 DDLG原理 |
| 2.1.2 DDLG实验装置 |
| 2.2 DDLG中流态化行为研究 |
| 2.2.1 气化器鼓泡流态化特性 |
| 2.2.2 提升管流态化特性 |
| 2.2.3 颗粒分级器流态化特性 |
| 2.3 管路料封能力测试 |
| 2.3.1 冷模料封测试装置 |
| 2.3.2 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 ZnO/olivine研制及DDLG中生物质气化-脱硫研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 固定床中模拟合成气脱硫 |
| 3.1.2 DDLG中生物质气化和粗生物质气脱硫 |
| 3.1.3 表征方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 典型金属氧化物模拟合成气脱硫比较 |
| 3.2.2 H_2O含量对ZnO模拟合成气脱硫的影响 |
| 3.2.3 ZnO/olivine脱硫剂结构分析 |
| 3.2.4 ZnO/olivine模拟合成气脱硫研究 |
| 3.2.5 DDLG中生物质鼓泡流化床气化过程优化 |
| 3.2.6 DDLG中粗生物质气净化研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 DDLG中Ni/olivine脱硫和焦油重整性能研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 模拟气中Ni/olivine脱硫性能评价 |
| 4.1.3 DDLG中Ni/olivine粗生物质气脱硫/重整研究 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 模拟气中Ni/olivine硫化和再生行为研究 |
| 4.2.2 不同制备条件Ni/olivine粗生物质气脱硫性能比较 |
| 4.2.3 H_2O含量对Ni/olivine粗生物质气脱硫性能的影响 |
| 4.2.4 反应温度对Ni/olivine粗生物质气脱硫性能的影响 |
| 4.2.5 Ni/olivine粗生物质气焦油重整性能研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 Ni/olivine甲烷化性能研究 |
| 5.1 实验部分 |
| 5.1.1 催化剂制备 |
| 5.1.2 催化剂表征方法 |
| 5.1.3 催化活性评价 |
| 5.2 橄榄石和载镍橄榄石结构及其热变规律 |
| 5.2.1 橄榄石和载镍橄榄石形貌分析 |
| 5.2.2 橄榄石和载镍橄榄石品相分布与铁元素赋存形态 |
| 5.2.3 橄榄石及载镍橄榄石中不同晶相相互作用 |
| 5.3 Ni/olivine甲烷化活性评价 |
| 5.3.1 反应温度对Ni/olivine催化CO_2甲烷化的影响 |
| 5.3.2 镍载量和Ni/(Ni+Fe)对Ni/olivine甲烷化性能的影响 |
| 5.3.3 橄榄石煅烧温度对Ni/olivine甲烷化性能的影响 |
| 5.3.4 还原温度对Ni/olivine甲烷化性能的影响 |
| 5.3.5 催化剂焙烧温度对Ni/olivine甲烷化性能的影响 |
| 5.3.6 Ni/olivine与商业甲烷化催化剂活性比较 |
| 5.3.7 动力学研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 生物质合成气甲烷化耦合焦油重整研究 |
| 6.1 实验部分 |
| 6.1.1 实验原料 |
| 6.1.2 固定床模拟气中甲烷化耦合重整过程 |
| 6.1.3 逆流移动床中甲烷化耦合焦油重整 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 模拟气甲烷化耦合重整研究 |
| 6.2.2 生物质气化-粗生物质气甲烷化耦合焦油重整研究 |
| 6.2.3 甲烷化耦合焦油重整过程中气化焦油组成的变化规律 |
| 6.2.4 甲烷化耦合焦油重整过程中Ni/olivine积炭分析 |
| 6.2.5 吸收促进甲烷化耦合焦油重整过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
（4）功能型镍基催化剂用于甲烷部分氧化制合成气抗积碳、抗烧结研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 本课题的研究意义 |
| 1.1.1 煤层气资源 |
| 1.1.2 煤层气资源利用现状 |
| 1.1.3 天然气资源利用现状 |
| 1.2 甲烷部分氧化反应机理研究 |
| 1.2.1 催化剂表面性质变化对反应机理的影响 |
| 1.2.2 甲烷部分氧化反应热力学分析 |
| 1.3 催化剂表面积碳研究 |
| 1.3.1 金属与载体作用力对积碳的影响 |
| 1.3.2 表面结构对积碳的影响及抑制积碳方法 |
| 1.3.3 表面酸碱性对积碳的影响及抑制积碳方法 |
| 1.4 催化剂活性组分烧结研究 |
| 1.4.1 催化剂床层热点问题 |
| 1.4.2 烧结机理及抑制烧结方法 |
| 1.5 甲烷部分氧化反应催化剂研究 |
| 1.5.1 镍基催化剂 |
| 1.5.2 钴基催化剂 |
| 1.5.3 铂基催化剂 |
| 1.5.4 铑基催化剂 |
| 1.5.5 钌基催化剂 |
| 1.6 本论文的研究目的和主要内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 多元醇辅助固定Ni纳米颗粒于SiO_2表面用于POM反应抗烧结、抗积碳性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 催化剂制备 |
| 2.2.2 催化剂表征 |
| 2.2.3 催化剂评价 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 XRD分析 |
| 2.3.2 TEM分析 |
| 2.3.3 N_2吸脱附分析 |
| 2.3.4 H_2-TPR分析 |
| 2.3.5 H_2-TPD和TG分析 |
| 2.4 POM催化活性和稳定性测试 |
| 2.5 空速和温度对反应性能的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Ni@SiO_2核壳催化剂表面价态对于POM反应性能影响的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂制备 |
| 3.2.2 催化剂表征 |
| 3.2.3 催化剂评价 |
| 3.3 结果和讨论 |
| 3.3.1 XRD分析 |
| 3.3.2 XPS分析 |
| 3.3.3 TEM分析 |
| 3.3.4 H_2-TPR分析 |
| 3.3.5 N_2吸脱附分析 |
| 3.4 POM催化活性测试 |
| 3.4.1 镍核尺寸对催化性能的影响 |
| 3.4.2 Ni@SiO_2和Ni/SiO_2催化性能比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Ni/Zr O2@SiO_2催化剂用于甲烷部分氧化制合成气抗积碳研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂制备 |
| 4.2.2 催化剂表征 |
| 4.2.3 催化剂评价 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 XRD分析 |
| 4.3.2 TEM分析 |
| 4.3.3 N_2吸脱附分析 |
| 4.3.4 H_2-TPR、TG和OSC分析 |
| 4.4 POM催化活性和稳定性测试 |
| 4.5 积碳形成反应路线 |
| 4.6 SiO_2壳层对于积碳的抑制作用 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 Yb掺杂的Ni/Al_2O_3催化剂用于甲烷部分氧化制合成气抗积碳研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 催化剂制备 |
| 5.2.2 催化剂表征 |
| 5.2.3 催化剂评价 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 XRD分析 |
| 5.3.2 N_2吸脱附分析 |
| 5.3.3 H_2-TPR分析 |
| 5.3.4 TEM分析 |
| 5.3.5 TG分析 |
| 5.3.6 NH_3-TPD和CO_2-TPD分析 |
| 5.4 POM催化活性和稳定性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望与建议 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的相关成果目录 |
| 博士学位论文独创性说明 |
（5）第六章 合成气化学（论文提纲范文）
| 6. 1 前言 |
| 6. 2 合成气中枢[3] |
| 6. 2. 1 合成气中枢的概念 |
| 6. 2. 2 合成气中枢的催化技术 |
| 6. 3 合成气制造 |
| 6. 3. 1 煤气化制合成气 |
| 6. 3. 2 天然气( 含煤层气、页岩气等) 制合成气 |
| 6. 3. 2. 1 甲烷水蒸汽重整制合成气 |
| 6. 3. 2. 2 甲烷- CO2重整制合成气 |
| 6. 3. 2. 3 甲烷部分氧化制合成气 |
| 6. 3. 3 生物质气化制合成气 |
| 6.3.3.1生物质气化基本原理和气化过程 |
| 6. 3. 3. 2 生物质气化过程研究现状 |
| 6. 3. 3. 3 未来生物质气化技术的研究方向 |
| 6. 4 合成气转化利用 |
| 6. 4. 1 合成气转化利用概述 |
| 6. 4. 2 合成气转化制含氧化合物 |
| 6. 4. 2. 1 甲醇 |
| 6. 4. 2. 2 二甲醚 |
| 6. 4. 2. 3 乙醇 |
| 6. 4. 2. 4 低碳醇 |
| 6. 4. 2. 5 乙二醇 |
| 6. 4. 3 合成气转化制烃燃料 |
| 6. 4. 3. 1 合成气直接转化制烃燃料 |
| 6.4.3.2合成气间接转化制烃燃料 |
| 6. 4. 4 合成气转化制低碳烯烃 |
| 6. 4. 4. 1 合成气直接转化制低碳烯烃 |
| 6. 4. 4. 2 合成气间接转化制低碳烯烃 |
| 6. 5 结论和展望 |
（6）生物沼气联合重整制合成气催化剂制备及反应工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 我国农业废弃物的现状 |
| 1.1.2 农业废弃物的发酵利用 |
| 1.1.3 合成气的利用现状 |
| 1.2 甲烷催化转化制合成气 |
| 1.2.1 甲烷二氧化碳重整反应 |
| 1.2.2 甲烷催化部分氧化反应 |
| 1.2.3 甲烷水蒸气重整反应 |
| 1.3 生物沼气联合重整制合成气 |
| 1.4 整体式结构化催化剂 |
| 1.4.1 整体式催化剂概述 |
| 1.4.2 传统的催化剂与整体式催化剂的比较 |
| 1.4.3 整体式催化剂的应用领域 |
| 1.4.4 金属基整体式催化剂 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 催化剂的制备 |
| 2.2.1 Ni/SBA-15催化剂的制备 |
| 2.2.2 M/Ni/SBA-15催化剂的制备 |
| 2.2.3 金属基结构化催化剂的制备 |
| 2.3 催化剂反应性能评价及数据处理方法 |
| 2.3.1 催化剂反应性能评价 |
| 2.3.2 催化剂活性数据处理方法 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.4.1 XRD表征 |
| 2.4.2 H_2-TPR表征 |
| 2.4.3 BET表征 |
| 2.4.4 TEM表征 |
| 第三章 镍基催化剂上生物沼气联合重整反应工艺及催化剂结构表征 |
| 3.1 镍基催化剂上工艺操作条件的研究 |
| 3.1.1 原料气配比对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 3.1.2 空速对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 3.1.3 镍含量对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 3.1.4 Ni/SBA-15催化剂稳定性实验研究 |
| 3.2 镍基催化剂的结构表征 |
| 3.2.1 Ni/SBA-15催化剂XRD表征结果 |
| 3.2.2 Ni/SBA-15催化剂TPR表征结果 |
| 3.2.3 Ni/SBA-15催化剂TEM表征结果 |
| 3.2.4 Ni/SBA-15催化剂BET表征结果 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 不同助剂对生物沼气联合重整反应的影响及催化剂结构表征 |
| 4.1 过渡金属对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.2 碱金属对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3 碱土金属和稀土金属助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.1 Mg助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.2 Mg助剂对生物沼气联合重整反应稳定性的影响 |
| 4.3.3 Mg/10%Ni/SBA-15催化剂的结构特征 |
| 4.3.4 La助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.5 La/10%Ni/SBA-15催化剂的XRD表征结果 |
| 4.3.6 Ce助剂对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 4.3.7 Ce/10%Ni/SBA-15催化剂的XRD表征结果 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 金属基整体式催化剂上反应工艺及催化剂结构表征 |
| 5.1 金属基催化剂上工艺操作条件的研究 |
| 5.1.1 原料气配比对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.1.2 空速对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.1.3 镍含量对生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.1.4 Ni/SBA-15/Al_2O_3/FeCrAl催化剂的结构特征 |
| 5.2 Mg助剂对金属基催化剂上生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.3 La助剂对金属基催化剂上生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.4 Ce助剂对金属基催化剂上生物沼气联合重整反应的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
（7）流化床中甲烷临氧自然重整的镍基催化剂及反应机理研究（附：甘油选择性催化氧化初探）（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 甲烷催化转化反应的研究背景及意义 |
| 1.2 甲烷部分氧化制合成气的研究 |
| 1.2.1 甲烷部分氧化反应的催化剂 |
| 1.2.1.1 负载型贵金属催化剂 |
| 1.2.1.2 负载型非贵金属催化剂 |
| 1.2.1.3 其他催化剂体系 |
| 1.2.2 甲烷部分氧化反应机理的研究 |
| 1.2.2.1 间接氧化机理 |
| 1.2.2.2 直接氧化机理 |
| 1.2.3 甲烷部分氧化存在的主要问题 |
| 1.3 甲烷二氧化碳重整制合成气的研究 |
| 1.3.1 催化剂的研究 |
| 1.3.1.1 负载型贵金属催化剂 |
| 1.3.1.2 负载型非贵金属催化剂 |
| 1.3.1.3 其它金属催化剂 |
| 1.3.2 CH_4-CO_2重整反应机理的研究 |
| 1.3.3 催化剂的失活 |
| 1.4 甲烷临氧二氧化碳重整制合成气的研究现状 |
| 1.4.1 甲烷临氧二氧化碳重整制合成气反应中的可能反应 |
| 1.4.2 甲烷临氧二氧化碳重整制合成气反应的主要催化剂 |
| 1.4.3 反应器的选择 |
| 1.4.3.1 固定床反应器 |
| 1.4.3.2 流化床反应器 |
| 1.5 本研究组的前期工作 |
| 1.6 研究方案的设计 |
| 1.7 论文的立题依据及研究内容 |
| 1.7.1 立题依据 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 1.8 参考文献 |
| 第2章 实验方法及表征手段 |
| 2.1 催化剂的制备 |
| 2.1.1 实验所用化学试剂 |
| 2.1.2 催化剂的制备 |
| 2.2 催化剂的活性评价 |
| 2.3 数据处理方法 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.4.1 催化剂及载体的比表面及孔结构测定 |
| 2.4.2 X-射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4.3 程序升温还原(TPR)分析 |
| 2.4.4 H_2的化学吸附 |
| 2.4.5 CO_2及NH_3的程序升温脱附(CO_2-TPD、NH_3-TPD)分析 |
| 2.4.6 积碳量的热重分析(TGA) |
| 2.4.7 催化剂积碳的拉曼光谱(Raman)分析 |
| 2.4.8 催化剂的透射电镜(TEM)分析 |
| 2.4.9 原位漫反射红外光谱(DRIFT)研究 |
| 2.4.10 CH_4或CO_2脉冲反应及程序升温表面反应(TPDe/TPO)-MS |
| 2.5 参考文献 |
| 第3章 Ni/CeO_2-ZrO_2/SiO_2催化剂在甲烷临氧二氧化碳重整反应中的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Ni/CeO_2-ZrO_2/SiO_2催化剂上甲烷临氧自热重整的性能 |
| 3.3.1.1 CeO_2、ZrO_2不同配比对催化剂性能的影响 |
| 3.3.1.2 不同O_2/CO_2比对催化剂活性及产物的影响 |
| 3.3.1.3 CH_4-pulse表面反应技术研究Ni/CeO_2-ZrO_2/SiO_2催化剂 |
| 3.3.2 Ni/CeO_2-ZrO_2/SiO_2催化剂的结构及物理化学性质研究 |
| 3.3.2.1 催化剂比表面积的测定 |
| 3.3.2.2 催化剂酸碱性的测定 |
| 3.3.2.3 H_2-程序升温还原(H_2-TPR) |
| 3.3.2.4 催化剂的XRD表征 |
| 3.4 小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第4章 Ni/xLa_2O_3-SiO_2催化剂在甲烷临氧二氧化碳重整中的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Ni/xLa_2O_3-SiO_2催化剂上甲烷临氧自热重整的性能 |
| 4.3.2 xLa_2O_3-SiO_2载体和Ni/xLa_2O_3-SiO_2催化剂的性质表征 |
| 4.3.2.1 La_2O_3改性的SiO_2载体的比表面积和孔结构 |
| 4.3.2.2 X-射线衍射分析 |
| 4.3.2.3 H_2-程序升温还原 |
| 4.3.3 xLa_2O_3-SiO_2载体上CO_2的活化 |
| 4.3.4 Ni/xLa_2O_3-SiO_2催化剂上甲烷的活化及转化 |
| 4.3.5 表面碳物种的生成及消除 |
| 4.4 小结 |
| 4.5 参考文献 |
| 第5章 高分散Ni/SiO_2催化剂的制备表征及甲烷临氧二氧化碳重整反应催化性能的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同前驱体在SiO_2上的吸附及分散研究 |
| 5.3.1.1 UV-DRS研究 |
| 5.3.1.2 IR研究 |
| 5.3.1.3 Raman研究 |
| 5.3.2 不同前驱体制备的NiO/SiO_2催化剂的TPR研究 |
| 5.3.3 不同前驱体制备的NiO/SiO_2催化剂的XRD研究 |
| 5.3.4 Ni/SiO_2催化剂的形貌及颗粒大小表征 |
| 5.3.5 不同镍粒径的N-SiO_2催化剂的反应性能 |
| 5.4 小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第6章 流化床中Ni/SiO_2催化剂在甲烷临氧二氧化碳重整过程中的失活机理研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 反应前后催化剂的TG及XRD表征 |
| 6.3.2 不同镍粒径的催化剂上CH_4和CO_2的吸附与活化研究 |
| 6.3.2.1 原位DRIFT研究 |
| 6.3.2.1.1 不同镍粒径的Ni/SiO_2催化剂上CH_4的吸附与活化 |
| 6.3.2.1.2 不同镍粒径的Ni/SiO_2催化剂上CO_2的吸附与活化 |
| 6.3.2.2 甲烷程序升温裂解(CH_4-TPDe)研究 |
| 6.3.2.3 甲烷脉冲表面反应研究 |
| 6.3.3 不同镍粒径的催化剂上表面碳物种的表征 |
| 6.3.3.1 积碳物种及其反应活性 |
| 6.3.3.2 甲烷裂解碳物种的Raman表征 |
| 6.3.3.3 甲烷裂解表面碳物种的TEM-EDX表征 |
| 6.3.4 不同镍粒径的催化剂上CH_4、O_2、H_2连续脉冲反应 |
| 6.4 反应及失活机理讨论 |
| 6.4.1 催化剂的失活 |
| 6.4.2 不同粒径催化剂上甲烷的裂解 |
| 6.4.3 高空速下催化剂的失活 |
| 6.4.4 失活机理 |
| 6.5 小结 |
| 6.6 参考文献 |
| 第7章 小粒径Ni/ZrO_2/SiO_2上甲烷临氧二氧化碳重整反应研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 Ni/ZrO_2/SiO_2催化剂的反应活性 |
| 7.3.2 Ni/ZrO_2/SiO_2催化剂的物性表征 |
| 7.3.2.1 催化剂的XRD表征 |
| 7.3.2.2 催化剂的TEM表征 |
| 7.3.3 CO_2在Ni/ZrO_2/SiO_2催化剂上的裂解 |
| 7.3.3.1 CO_2-pulse实验 |
| 7.3.3.2 原位XRD实验 |
| 7.3.4 CH_4在Ni/ZrO_2/SiO_2催化剂上的活化(CH_4脉冲表面反应) |
| 7.4 小结 |
| 7.5 参考文献 |
| 第8章 甘油选择氧化初探 |
| 8.1 甘油选择氧化的研究背景及意义 |
| 8.2 甘油选择氧化的研究现状 |
| 8.3 实验方法及表征手段 |
| 8.3.1 实验所用化学试剂 |
| 8.3.2 催化剂的制备 |
| 8.3.2.1 载体的功能化 |
| 8.3.2.2 金属的负载 |
| 8.3.3 催化剂的活性评价 |
| 8.3.4 催化剂的表征 |
| 8.3.4.1 催化剂及载体的比表面及孔结构的测定 |
| 8.3.4.2 X-射线衍射(XRD)分析 |
| 8.3.4.3 催化剂的透射电镜(SEM)分析 |
| 8.3.4.4 催化剂的透射电镜(TEM)分析 |
| 8.3.4.5 催化剂的Raman分析 |
| 8.3.4.6 催化剂的IR分析 |
| 8.4 实验结果 |
| 8.4.1 活性炭和MWNTs负载金属催化剂上甘油选择氧化的研究 |
| 8.4.1.1 催化剂的活性评价 |
| 8.4.1.2 催化剂的表征 |
| 8.4.1.3 吸附甘油的Raman表征 |
| 8.4.2 Pt粒径对Pt/MWNTs上甘油选择氧化的影响 |
| 8.4.2.1 载体的物理化学性质 |
| 8.4.2.2 Pt在MWNTs表面的分散 |
| 8.4.2.3 不同Pt粒径催化剂的活性评价 |
| 8.5 小结 |
| 8.6 参考文献 |
| 第9章 结论 |
| 攻博期间发表或已完成的相关论文 |
| 致谢 |
（8）天然气催化部分氧化制取合成气的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外关于POM 反应催化剂的研究进展 |
| 1.1.1 Ni 催化剂的助剂研究 |
| 1.1.2 POM 催化反应机理的研究 |
| 1.1.3 催化剂失活与再生 |
| 1.1.4 POM 所存在的问题及应用研究的发展趋势 |
| 1.2 任务目标 |
| 1.3 本论文研究的意义及主要工作 |
| 第二章 甲烷催化部分氧化制合成气催化剂研究 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 催化剂制备 |
| 2.1.2 催化剂的活性评价 |
| 2.2 催化剂的研制和试制 |
| 2.2.1 载体的选择 |
| 2.2.2 Ni 负载量的选择 |
| 2.2.3 助剂的选择 |
| 2.2.4 担体表面改性的影响 |
| 2.3 计算结果 |
| 2.3.1 甲烷部分氧化制合成气热力学计算结果 |
| 2.4 反应工艺参数和催化剂稳定性考察 |
| 2.4.1 反应工艺参数的考察 |
| 2.4.2 催化剂稳定性考察 |
| 第三章 天然气空气催化部分氧化制合成气的研究 |
| 3.1 床层高径比的影响 |
| 3.2 原料气空速的影响 |
| 3.3 CH_4/O_2 比的影响 |
| 3.4 温度的影响 |
| 3.5 N_2 的稀释效应 |
| 3.6 催化剂的稀释效应 |
| 第四章 CH_4-O_2-H_2O 反应体系的研究 |
| 4.1 添加H_2O 对CH_4 转化率和产物选择性的影响 |
| 4.2 空速对CH_4-O_2-H_2O 反应性能的影响 |
| 4.3 加H_2O 对体系积碳的影响 |
| 4.4 压力对CH_4-O_2-H_2O 反应体系性能的影响 |
| 第五章 天然气空气催化部分氧化的应用 |
| 5.1 天然气、空气和水蒸气转化制二甲醚、甲醇、合成油原料气 |
| 5.2 流化床条件下甲烷部分氧化制备合成气 |
| 5.3 甲烷部分氧化反应引发过程的研究 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（9）甲烷部分氧化制合成气Ni系和Pd系催化剂性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 甲烷的综合利用 |
| 1.1.1 甲烷的性质 |
| 1.1.2 甲烷的利用途径 |
| 1.2 甲烷制合成气技术概述 |
| 1.3 甲烷部分氧化制合成气研究进展 |
| 1.3.1 POM反应机理 |
| 1.3.2 POM反应工艺 |
| 1.3.3 整体型催化剂的使用 |
| 1.4 甲烷部分氧化制合成气催化剂体系 |
| 1.4.1 活性组分 |
| 1.4.2 载体 |
| 1.4.3 POM催化剂失活问题 |
| 1.4.4 助剂改性 |
| 1.5 论文研究的意义与主要内容 |
| 1.5.1 存在问题及目前研究的热点 |
| 1.5.2 本论文的意义和研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 原料、试剂和气体 |
| 2.2 催化剂的活性评价 |
| 2.2.1 实验装置介绍 |
| 2.2.2 粉末催化剂活性评价的反应条件 |
| 2.2.3 整体式催化剂活性评价反应条件 |
| 2.2.4 活性评价指标 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 2.3.1 比表面的测定（BET） |
| 2.3.2 物相组成的测定(XRD) |
| 2.3.3 程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.3.4 金属分散度 |
| 2.3.5 热重-差热分析(TG-DTA) |
| 2.3.6 拉曼光谱(Raman) |
| 第三章 Ni/α-Al_20_3催化剂性能研究 |
| 3.1 Ni基催化剂负载量的研究 |
| 3.1.1 不同负载量Ni基催化剂的制备 |
| 3.1.2 催化剂活性评价结果及分析 |
| 3.1.3 X射线衍射（XRD）表征结果 |
| 3.1.4 程序升温还原（TPR）表征结果 |
| 3.1.5 分散度（Dispersion）表征结果 |
| 3.2 α-Al_20_3 载体性能对Ni催化剂性能的影响 |
| 3.2.1 载体样品制备 |
| 3.2.2 不同α-Al_20_3 制得Ni催化剂活性评价结果 |
| 3.2.3 X射线衍射（XRD）表征结果 |
| 3.2.4 载体孔织构分析 |
| 3.2.5 载体的孔织构对POM活性的影响分析 |
| 3.3 本章 小结 |
| 第四章 Ni基催化剂载体改性效应研究 |
| 4.1 不同助剂改性对催化剂性能的影响 |
| 4.1.1 催化剂的制备 |
| 4.1.2 催化活性评价结果 |
| 4.1.3 催化剂稳定性考察 |
| 4.1.4 X射线衍射（XRD）表征结果 |
| 4.1.5 载体孔织构表征（低温N_2 气吸附） |
| 4.1.6 程序升温还原（TPR）表征结果 |
| 4.1.7 热重-差热结果（TG-DTA） |
| 4.2 助剂CeO_2-ZrO_2 最佳负载量确定 |
| 4.2.1 催化剂的制备 |
| 4.2.2 催化剂活性评价 |
| 4.2.3 助剂负载量对催化活性影响因素的分析 |
| 4.3 助剂CeO_2-ZrO_2 加入方式对Ni基催化性能的影响 |
| 4.3.1 不同混合方式催化剂样品制备 |
| 4.3.2 催化剂活性评价 |
| 4.3.3 X射线衍射（XRD）表征结果 |
| 4.3.4 程序升温还原（TPR）表征结果 |
| 4.3.5 分散度（Dispersion）表征结果 |
| 4.3.6 助剂CeO_2-ZrO_2 加入方式对催化剂积炭的影响分析 |
| 4.4 本章 小结 |
| 第五章 Pd基催化剂性能研究 |
| 5.1 Pd基催化剂负载量研究 |
| 5.1.1 催化剂制备 |
| 5.1.2 催化剂的活性评价 |
| 5.1.3 X射线衍射（XRD）表征结果 |
| 5.1.4 分散度（Dispersion）表征结果 |
| 5.2 CeO_2-ZrO_2 与Al_2O_3 载体对Pd基催化剂性能影响分析 |
| 5.2.1 催化活性的比较 |
| 5.2.2 比表面（S_(BET)）分析结果 |
| 5.2.3 程序升温还原（TPR）表征结果 |
| 5.2.4 分散度（Dispersion）表征结果 |
| 5.2.5 Pd基催化剂耐高温性能影响分析 |
| 5.3 助剂CeO_2-ZrO_2 加入方式对Pd基催化剂性能的影响 |
| 5.3.1 催化剂样品制备 |
| 5.3.2 催化活性的比较 |
| 5.3.3 催化稳定性的比较 |
| 5.3.4 X射线衍射（XRD）表征结果 |
| 5.3.5 比表面（S_(BET)）分析结果 |
| 5.3.6 分散度（Dispersion）表征结果 |
| 5.4 Pd催化剂抗积炭能力研究 |
| 5.4.1 Pd催化剂热失重-差热（TG-DTA）表征结果 |
| 5.4.2 催化剂积炭物种分析 |
| 5.4.3 Pd催化剂抗积炭能力影响因素分析 |
| 5.5 本章 小结 |
| 第六章 Pd基POM催化剂工业化研究初探 |
| 6.1 Pd基POM催化剂抗硫中毒性能研究 |
| 6.1.1 Pd基POM催化剂制备 |
| 6.1.2 Pd基POM催化剂抗硫中毒实验研究 |
| 6.2 金属蜂窝负载Pd催化剂性能研究 |
| 6.2.1 金属蜂窝负载Pd催化剂制备 |
| 6.2.2 催化剂活性评价及飞温问题分析 |
| 6.2.3 扫描电镜（SEM）表征结果 |
| 6.2.4 X光电子能谱（XPS）表征结果 |
| 6.3 本章 小结 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）甲烷临氧催化转化制合成气研究进展（论文提纲范文）
| 1 甲烷部分氧化制合成气 |
| 1.1 甲烷催化部分氧化反应催化剂研究现状 |
| 1.2 甲烷部分氧化反应器的选择 |
| 1.3 甲烷部分氧化的反应机理 |
| 2 甲烷临氧CO2自热重整制合成气 |
| 2.1 ATR-CO2反应主要催化剂体系 |
| 2.2 流化床ATR-CO2制合成气 |
| 3 甲烷临氧水蒸气重整反应 |
| 4 甲烷临氧自热三重整工艺 |
| 5 结语 |
四、流化床上甲烷催化转化制合成气Ni/SiO_2催化剂性能研究（论文参考文献）
- [1]Mo/HZSM-5微球的流化磨损及其甲烷无氧芳构化流化床工艺优化[D]. 张新庄. 西北大学, 2021(10)
- [2]甲烷干重整耦合反应强化碳酸钙分解研究[D]. 萧蕙. 浙江大学, 2020(05)
- [3]固载体法生物质催化气化及合成气甲烷化研究[D]. 王光永. 大连理工大学, 2017(07)
- [4]功能型镍基催化剂用于甲烷部分氧化制合成气抗积碳、抗烧结研究[D]. 丁传敏. 太原理工大学, 2016(07)
- [5]第六章 合成气化学[J]. 葛庆杰. 工业催化, 2016(03)
- [6]生物沼气联合重整制合成气催化剂制备及反应工艺的研究[D]. 孙道安. 北京化工大学, 2010(01)
- [7]流化床中甲烷临氧自然重整的镍基催化剂及反应机理研究（附：甘油选择性催化氧化初探）[D]. 高静. 浙江大学, 2009(01)
- [8]天然气催化部分氧化制取合成气的研究[D]. 吕印达. 大庆石油学院, 2009(03)
- [9]甲烷部分氧化制合成气Ni系和Pd系催化剂性能研究[D]. 张青蔚. 天津大学, 2009(12)
- [10]甲烷临氧催化转化制合成气研究进展[J]. 井强山,方林霞,楼辉,郑小明. 化工进展, 2008(04)