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对铈基氧载体在熔融盐中利用其品格氧直接部分氧化甲烷制合成气的反应性能进行了研究;分别制备了在650,750,850和950℃焙烧下的铈基氧载体,在不同的反应温度下,利用制备的铈基氧载体对甲烷转化率、H2及CO的选择性进行了试验研究,结果表明:750℃下焙烧的铈基氧载体具有最高的活性,反应温度为825℃时,甲烷的转化率达到了96.5%,同时H2的选择性也比其他温度制备的氧载体高;对750℃焙烧下的氧载体分别添加1%MgO和1%TiO2,考察助剂对氧载体反应性能的影响,结果表明:添加1%MgO和1%TiO2能较好的改善氧载体的性能,且添加1%MgO时氧载体的性能最好。 相似文献
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铈基复合氧化物中晶格氧用于甲烷部分氧化制合成气 总被引:2,自引:0,他引:2
采用共沉淀法制备了Ce-M-O氧载体(M=Fe、Mn、Cu),并进行了XRD表征。研究了Ce-M-O中晶格氧部分氧化甲烷制合成气的反应。考察了再生时间、再生温度对氧载体部分氧化甲烷性能的影响。研究结果表明, Ce-Fe-O固溶体中的晶格氧适于部分氧化甲烷制合成气。在新鲜的Ce Fe O氧载体上存在少量的强氧化物种,导致开始阶段大部分甲烷被完全氧化,然后该氧载体能均匀地释放出具有高选择性的体相晶格氧将甲烷氧化为CO和H2。通过对氧载体再生条件的控制,可以有效提高目标产物的选择性,当再生温度为850℃,再生时间为7min时, 获得了最大的CO(96.68%)和H2(97.56%)选择性,同时H2与CO摩尔比达到2.02。在无气相氧存在下,用Ce-Fe-O中晶格氧实现甲烷部分氧化制合成气的方法是可行的。 相似文献
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晶格氧用于甲烷氧化制合成气的研究:—氧化铁的氧化还原性能 总被引:8,自引:0,他引:8
制备了氧化铁剂,对其进行了程序升温实验(O2-TPD、空气-TPO和CH4-TPR)和不同温度下的多次CH4-空气脉冲循环反应,并对催化剂进行了XRD表征,研究结果表明,Fe2O3不仅具有较高的稳定性,还具有良好的氧化还原性能,可使CH4氧化为CO2和H2O。在750-850℃范围内,Fe2O3具有良好的提供晶格氧的能力;在900℃以上,供氧速度减慢,供氧和补氧能力明显降低,XRD测试结果表明,高于900℃时,脉冲空气不能将与脉冲CH4反应后的氧化铁氧化为Fe2O3晶格,导致了氧化铁供氧量下降。 相似文献
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甲烷部分氧化制合成气由于合成气中n(H2)/n(CO)接近2,可直接用于甲醇合成或烃类F-T合成等后续工业过程而在国内外受到了广泛的关注。利用氧载体的氧物种在无气相氧下直接选择氧化甲烷制合成气是天然气化工利用的新方法,本文介绍了该方法的基本原理、概念工艺和对氧载体的性能要求,对应用于该方法的铈基复合氧化物的掺杂和助剂对选择氧化甲烷性能的影响、钙钛矿氧化物氧载体的氧缺陷、氧物种迁移、结构稳定性及其氧物种氧化甲烷的性能进行了阐述和分析,提出了控制氧载体表面状态是获得高合成气选择性的关键,并对该技术今后的研究重点进行了展望。 相似文献
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甲烷部分氧化制合成气:Ⅱ.载体的影响 总被引:2,自引:2,他引:2
本文对三种催化剂(1%Rh/m-Sm2O3,1%Rh/c-Sm2O3)在甲烷部分氧化反应的催化活性与一氧化碳和氢的选择性作了比较。用二氧化碳的程序升温脱附测试了载体的相对碱性强弱;并用同位素交换反应测定了载体和负载型铑催化剂对甲烷分子中C-H和氧气分子中O-O键的解离活化能力,虽然催化活性高低与载体的碱性及解离活化能力之间没有直接的对应关系,但通过载体对反应活性影响的研究能揭示一般的规律,对研制甲 相似文献
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用晶格氧为氧源的甲烷部分氧化制合成气 总被引:16,自引:0,他引:16
采用热重分析技术在甲烷气氛下考察了储氧材料Fe2O3提供晶格氧的过程,用甲烷/氧切换反应和在线质谱检测方法研究了以Fe2O3晶格氧代替气相氧用于甲烷部分氧化制合成气的可能性.结果表明,Fe2O3在甲烷气氛下的还原过程包括Fe2O3→Fe3O4和Fe3O4→FeO→Fe,甲烷被氧化为CO2和H2O.在750℃下进行的CH4/O2切换反应结果表明,首先,约25%的CH4与Fe2O3中的晶格氧反应,生成CO2和H2O,然后,生成的CO2和H2O与剩余的约75%的CH4在Ni/Al2O3催化剂上进行蒸汽重整和C\r\nO2重整,从而按燃烧-重整机理实现甲烷部分氧化制合成气.选择合适的CH4/O2切换条件,可使甲烷高转化率、高选择性地生成合成气. 相似文献
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以MgO为载体,采用球磨法制备了Ce-Fe-Zr-O/MgO粉末状氧载体,进而采用挤压成型法制备了整体型氧载体。研究了两种氧载体化学链部分氧化甲烷制合成气的性能,并通过XRD、H2-TPR对氧载体进行表征。结果表明,粉末状氧载体中的储氧组分以Ce-Fe-Zr-O固溶体形式存在,而整体型氧载体的制备过程会导致Zr、Fe游离氧化物的形成。粉末状氧载体和整体型氧载体上均存在表面晶格氧和体相晶格氧,其中,体相晶格氧具有高选择性氧化甲烷的性能,可以将甲烷转化成CO和H2。粉末状氧载体与甲烷反应活性较高,但其存在高含量的表面氧,易导致甲烷的完全氧化。整体型氧载体上体相晶格氧占据优势,可将甲烷选择性氧化为CO和H2。氧化还原循环实验表明,粉末状氧载体在还原反应发生短时间内容易引起甲烷裂解导致产物气中的H2/CO物质的量比显著大于2.0,同时产生大量积炭,制约了其循环性能。而整体型氧载体经10次循环实验后,全程反应过程中合成气H2/CO物质的量比一直维持在2.0附近,显示了较高的循环稳定性能。 相似文献
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甲烷部分氧化制合成气的研究 总被引:7,自引:1,他引:7
考察了镍基和钴基催化剂催化甲烷在自放热条件下部分氧化制合成气。结果表明,在较高的空速条件下,反应一旦引发即可停止供热,仅靠反应自身放出的热量就能维持反应的继续进行:Ni/La2O3催化剂中的镍负载量大于10%后,镍负载量对催化活性无明显的影响;CH4的转化率及H2和CO的选择性均随空速和反应温度的增加而提高;对Ni/ZrO2和Co/ZrO2催化剂,反应进行到6-12h时,CH4转化经最高;但对Ni 相似文献
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分别采用柠檬酸络合法和直接分解法制备了Cr2O3催化剂, 采用XRD, BET, TPR, XPS, TEM和TGA表征了催化剂的物理化学性质, 在常压固定床石英管(内径5 mm)反应器中考察了Cr2O3催化剂对甲烷部分氧化反应的催化性能. 在500~750 ℃, V(CH4)∶V(O2)=2, 空速12×104 h-1的条件下, O2几乎完全转化, CH4转化率及H2和CO选择性随着温度的升高而增加. 700 ℃下CH4转化率及H2, CO选择性随着空速(6.0×104~24×104 h-1)的升高而增加. 在500 h稳定性实验中, 随着反应时间的延长, CH4转化率及H2, CO选择性缓慢下降, XRD, TEM和BET结果表明, 催化剂的活性下降与烧结和团聚有关, TGA分析表明催化剂具有良好的抗积炭性. 通过CH4脉冲反应, 推测在反应过程中CO, H2, CO2和H2O是直接生成的. 相似文献
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甲烷部分氧化制合成气是近年来催化界关心的课题之一,文献报导的工作多在常压下进行[1~4].然而天然气和纯氧都有一定压力,且以合成气为原料的后续过程通常都在较高压力下操作,从节能的角度出发,研究加压甲烷部分氧化制合成气具有重要的实际意义[1,2].我们... 相似文献
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近年来,对甲烷部分氧化制合成气(POM)的研究,一直十分活跃[1~8].该反应常用的催化剂是负载型贵金属(Rh)和过渡金属(Ni和Co).由于贵金属的价格昂贵,因而Ni和Co受到人们的极大重视,但Ni和Co在反应温度较高时,易发生催化剂的挥发流失和烧... 相似文献
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Partial Oxidation of Methane to Syngas Using Lattice Oxygen of La1-xSrxFeO3 总被引:1,自引:0,他引:1 下载免费PDF全文
Catalytic partial oxidation of methane to syngas using the lattice oxygen of La1-xSrxFeO3 perovskite oxide catalysts in place of molecular oxygen was studied. La1-xSrxFeO3 (x=0, 0.1, 0.2,0.5) perovskite oxides were prepared by the "auto-combustion method". XRD analysis showed that all La1-xSrxFeO3 samples have a single-phase perovskite-type oxide. The redox properties of the catalysts were investigated by temperature programmed reduction with hydrogen (H2-TPR). Reducibility of the catalysts increase with the increasing of the Sr2+ content. The oxygen species of the catalysts and their reaction with CH4 were studied by the temperature programmed surface reaction (CH4-TPSR). In the absence of gas phase oxygen, there exist two kinds of oxygen species on the catalysts. One kind of the oxygen species with strong oxidative ability is produced first, which can oxidize CH4 completely to CO2 and H2O.Then, the second oxygen species with weak oxidative ability is formed, which can oxidize CH4 partially to CO and H2 with high selectivity. The number of the oxygen species with strong oxidative ability in the CH4-TPSR tends to become zero at low x values (x≤0.1). Under suitable reaction conditions, switching alternatively the reactions of 11% O2-Ar and 11% CH4-He over a La0.sSr0.2FeO3 catalyst at 900 ℃ allows methane to be selectively converted to synthesis gas (CH4 conversion ~90%, CO selectivity >93%) using the lattice oxygen of the perovskite oxide catalyst in a redox mode. 相似文献
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Coke┐ResistantNi┐basedCataystforPartialOxidationandCO2┐ReformingofMethanetoSyngas*CHENPing,ZHANGHong-bin**,LINGuo-dong,GUOZho... 相似文献