甲烷在铕改性Mo/HZSM-5催化剂上的直接芳构化反应Ⅰ.制备条件及反应性能的考察

研究了稀土元素Ｅｕ对Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂催化甲烷芳构化反应的影响，发现适量的稀土元素Ｅｕ可提高催化剂的甲烷转化率及苯选择性，在１０２３Ｋ反应时，甲烷的转化率达１９．３％，苯的选择性达９７．５％，且铕的促进作用随硅铝比的增加而加强．失活催化剂经氢气吹扫后，其活性较初活性略有提高．积炭分析表明，铕加速了催化剂的积炭，且适量积炭对芳构化反应也具有促进作用．     

Ni取代六铝酸镧催化剂LaNiAl_(11)O_(19)表面积炭研究

通过 TEM、XPS、TGA、TPR-CO2 技术 ,对在 Ni取代六铝酸镧催化剂 La Ni Al1 1 O1 9表面上的甲烷裂解积炭、甲烷二氧化碳重整积炭及二氧化碳的消炭行为进行了研究 ,以探索该催化剂表面积炭形貌、来源、积炭物种以及积炭活性 .结果表明 ,甲烷具有相当高的裂解积炭活性 ,裂解后生成炭化物 ( carbide炭 )和石墨炭两种不同活性的炭种 ;二氧化碳的解离活性则相对较低 ,但其消除催化剂表面积炭活性却相当高     

反应温度对甲烷部分氧化Ni/SiC催化剂催化行为的影响

利用X射线衍射、热重分析、X射线光电子能谱、透射电镜等方法,考察了反应温度对甲烷部分氧化Ni/SiC催化剂活性和积炭的影响.结果表明,在甲烷部分氧化过程中,反应温度不仅影响催化剂的活性,而且影响催化剂活性组分的存在形式、积炭量以及积炭的形貌.在500℃下,催化剂活性很低,表面Ni物种十分复杂,催化剂积炭严重,主要为碳纳米管.但在850℃下,催化剂具有稳定的高活性,活性组分表面物种主要为金属Ni,催化剂积炭量少,主要为壳状碳.     

甲烷与二氧化碳重整制取合成气反应的研究 (I)Sr_(1-x)La_xNiAl_(11)O_(19)催化活性表征

对具有磁铅石结构的Ｓｒ１－ｘＬａｘＮｉＡｌ１１Ｏ１９对甲烷与二氧化碳重整反应的催化活性、积炭量和稳定性进行了研究．不同还原温度下催化剂的ＸＲＤ和催化活性的实验结果表明，金属镍是ＣＨ４＋ＣＯ２重整反应的活性组分，金属镍含量越大，反应活性越高．反应后催化剂积炭量的分析结果说明，在相同镍含量和分散度的情况下，Ｌａ３＋离子对Ｓｒ２＋离子调变，可以降低催化剂的表面酸性，提高催化剂的抗积炭能力．ＬａＮｉＡｌ１１Ｏ１９是一种具有较好催化活性、稳定性和抗积炭性能的催化剂．     

甲烷与二氧化碳催化重整制取合成气催化剂

甲烷自然资源丰富,并且也可利用生物质通过发酵制备,而将甲烷与二氧化碳催化重整制取合成气是同时利用两种温室气体的一条有效途径,对清洁能源和环保具有重大意义。近年来,由于该方法与其他技术相比具有较大优势,催化剂、反应机理及一些非常规手段的研究引起了科学界广泛关注。本文概述了近几年来甲烷与二氧化碳催化重整催化剂的活性组分、载体、助催化剂、催化剂积炭行为及制备方法等研究新进展,归纳了影响催化剂抗积炭能力的因素,重点介绍了负载型双金属催化剂、复合氧化物催化剂、介孔型催化剂、金属氧化物载体的活性及稳定性,催化剂制备方法对催化活性和抗积炭能力的影响,催化剂抗积炭方法及等离子体技术的应用等研究,包括普遍认为反应主要受到表面氧原子、表面氢原子与催化剂表面活性位三者影响的反应机理,并展望了双金属催化剂、钙钛矿型催化剂、介孔型催化剂及等离子体协同催化技术的应用及催化机理的研究等发展前景。     

Co改性Mo/MCM-22催化剂上甲烷无氧芳构化及积炭研究

 研究了Co的添加对Mo／MCM－22催化剂甲烷无氧芳构化反应性能的影响．发现用共浸渍法制备的Co／Mo摩尔比为0．2的催化剂具有较高的活性,而先浸渍Mo后浸渍Co的催化剂具有较好的稳定性．XRD实验表明,Co及Mo的氧化物均高度分散在分子筛表面,其担载降低了分子筛的衍射强度．不同接触时间下催化剂的反应结果表明,接触时间长,积炭选择性随接触时间增加而迅速增加;接触时间短,积炭选择性随接触时间增加而减少．积炭催化剂的TG研究表明,催化剂上的积炭主要有两种形式．低温积炭随反应时间增加而迅速增多,高温积炭的变化则较为缓慢．低温积炭可能是导致催化剂活化和失活的主要原因．高温积炭可能是一种大分子量的碳氢物种,位于MCM－22分子筛的“超笼”中,表明MCM－22有较大的容积炭能力．     

Mo/HZSM-5催化剂上甲烷无氧芳构化反应中积炭的研究

 对经过程序升温表面甲烷无氧芳构化反应后的Mo／HZSM－5催化剂上的积炭进行程序升温加氢反应和程序升温二氧化碳反应,并对相应的催化剂上的积炭进行程序升温氧化反应和热重实验,以研究催化剂上的不同积炭物种．结果表明,甲烷无氧芳构化反应后有两类烧炭峰,一类是低温烧炭峰,另一类是高温烧炭峰;H2主要对高温烧炭峰发生作用,对低温烧炭峰几乎没有影响;CO2可同时对两种烧炭峰产生影响．由此推论,甲烷在无氧条件下直接转化生成芳烃的反应过程中,沉积在Mo／HZSM－5催化剂上的积炭有三种形式,即：能够与H2反应的积炭,能够与CO2反应的积炭和可能以Mo2C形式存在的物种．     

高浓度CO变换-甲烷化反应积炭的初步研究

制备了含有某些助剂的、活性较好的镍基催化剂。在高的CO 浓度(H_2/CO比从1至0)和水蒸气存在条件下,研究了变换-甲烷化反应的积炭量变化规律。对同一组分的催化剂,当催化剂较疏松时,积炭量较大,随着催化剂堆比重增大积炭量减小。积炭量随时间和空速的增加而增加。但随温度的增加在350℃附近有一极大值。500C°以上时积炭量显著减小,此时甲烷化活性较低,但变换功能仍相当强。随着H_2/CO 比或H_2O/CO 比的增加,积炭量均减小。     

甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应研究进展*

本文参阅了甲烷催化二氧化碳重整制合成气反应研究方面50 余篇文献, 概述了近年来在该研究中催化剂活性组分选择、载体效应、助剂的作用、催化剂积炭行为和重整反应机理等方面的研究进展。     

流化床反应器中Ni/γ-Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气

催化甲烷部分氧化(POM)制合成气已成为替代水蒸气重整最有希望的工艺过程之一[1]. 该过程是个温和的放热反应,反应速度非常快,在高空速下可实现高甲烷转化,并且制得的合成气V(H2)/V(CO)=2, 可直接用于合成甲醇及F-T合成烃类、合成二甲醚等后续工业过程. 到目前为止,大部分POM的研究工作在固定床反应器中进行[2～4]. 由于反应速度极快,导致催化剂表面存在热点[2,5], 不仅影响实验的准确性[6,7], 而且工业应用困难. 热点的存在还会导致活性组分Ni的烧结和流失. 在固定床反应器中,催化剂积炭也是导致其活性下降的重要原因[8,9]. Bharadwaj等[10]发现,流化床反应器Rh和Ni催化剂上甲烷转化率高达90%, 反应后催化剂未发现积炭. Santos等[11]曾报道采用流化床催化剂床层几乎可以实现等温分布,而且甲烷转化率接近热力学平衡值, 反应10 h后催化剂表面积炭量仅为0.6%. 本文采用流化床反应器考察了不同反应条件下Ni/γ-Al2O3催化剂上甲烷部分氧化的反应性能,同时对催化剂积炭及稳定性作了初步研究.     

COMBINED PARTIAL OXIDATION AND CARBONDIOXIDE REFORMING OF METHANE PROCESS TO SYNTHESIS GAS

IntroductionIthasbccndcmonstratcdthatmcthancrcformingt"ithcarbondioxidcpr0ducessynthcsisgasrichincarbonmonoxidc-x"hichisuscfulforthcs}nthcsisofaccticacid'dimcthylcthcrando.o-alcoholsll'2].Carbondioxidcref0rmingismorccndothcrmicthanstcamrcformingfCH4 CO2,'2CO 2H2Ai/'2,,=2473kJ..ol-1(l)Accordingl\"thisrcact1onnccdshighcrtcmpcraturcandlimitsspaccvclocityoffccdgas,Wehavcprct'ious1\studicdmcthancrcformingt"lthC02inthcmonotubcproccssl3J.Inordertoconvcrtmcthancinfccdgascomplctcl}',thcspaccvcloci…     

助剂形态对Pt/γ-A12O3催化剂抗积炭性能的影响

采用CO和H2脉冲吸附、程序升温还原、NH3程序升温脱附及X射线衍射等手段对各金属氧化物改性的Pt/Al2O3催化剂进行了表征,研究了助剂形态对Pt/Al2O3催化剂在非临氢条件下催化环己烷脱氢反应性能的影响.结果表明,催化剂稳定性从高到低依次为Zr-Pt/Al2O3＞ Ca-Pt/Al2O3＞ Ce-Pt/Al2O3...     

炼钢渣和炭的混合物用于微波辅助甲烷干气重整反应(英文)

The use of steel-making slag as catalysts for microwave-assisted dry reforming of CH4 was studied. Two carbon materials (an activated carbon and a metallurgical coke), mixtures of the carbon materials and Fe-rich slag, and mixtures of the carbon materials and Ni/Al2O3 were tested as catalysts. The mixtures of slag with carbons gave rise to higher and steadier conversions than those achieved over the carbon materials alone. In addition, the use of the metallurgical coke mixed with metal-rich catalysts gave rise to remarkable results. Thus, no CH4 and CO2 conversions were achieved when coke was used alone, whereas high conversions were obtained when it was mixed with the metal-rich catalysts.     

Ni/Al~2O~3催化剂上CH~4分解生成的碳物种的转化

本文利用顺序脉冲实验技术,对CH~4在Ni/Al~2O~3催化剂上分解生成的碳物种及其在实验条件下的转化行为进行研究,以探索催化剂上积炭形成的原因。     

Theoretical and Experimental Study on Reaction Coupling： Dehydrogenation of Ethylbenzene in the Presence of Carbon Dioxide

Dehydrogenation of ethylbenzene (EB) to styrene (ST) in the presence of CO2, in which EB dehydrogenation is coupled with the reverse water-gas shift (RWGS), was investigated extensively through both theoretical analysis and experimental characterization. The reaction coupling proved to be superior to the single dehydrogenation in several respects. Thermodynamic analysis suggests that equilibrium conversion of EB can be improved greatly by reaction coupling due to the simultaneous elimination of the hydrogen produced from dehydrogenation. Catalytic tests proved that iron and vanadium supported on activated carbon or Al2O3 with certain promoters are potential catalysts for this coupling process. The catalysts of iron and vanadium are different in the reaction mechanism, although ST yield is always associated with CO2 conversion over various catalysts. The two-step pathway plays an important role in the coupling process over Fe/Al2O3, while the one-step pathway dominates the reaction over V/Al2O3. Coke deposition and deep reduction of active components are the major causes of catalyst deactivation. CO2 can alleviate the catalyst deactivation effectively through preserving the active species at high valence in the coupling process, though it can not suppress the coke deposition.     

CeO2和Pd在Ni/γ-Al2O3催化剂中的助剂作用

采用脉冲微反技术研究了添加n型半导体氧化物CeO2及贵金属Pd对Ni/γ Al2O3催化剂上CH4积炭/CO2消炭反应性能的影响,并运用BET、TPR、CO2 TPSR及氢吸附等技术对催化剂进行了表征.结果表明, n型半导体氧化物CeO2的添加可以降低Ni/γ Al2O3催化剂上CH4裂解积炭活性,提高CO2消炭活性,添加少量贵金属Pd可以进一步改变载体Al2O3、助剂CeO2和活性组分Ni之间的相互作用,从而改善Ni/γ Al2O3催化剂的抗积炭性能.通过Ni Ce Pd/γ Al2O3催化剂上CH4积炭/CO2消炭模型对上述作用机制作出了新的解释.     

碱性助剂的添加对Ni/CaO-Al2O3催化剂性能的影响

在CH4、 CO2和O2制合成气的反应中, 通过在Ni/CaO-Al2O3催化剂中添加碱性助剂K2O、 MgO和La2O3, 使催化剂的性能得到了改善. 实验结果表明, MgO和La2O3助剂的添加, 有利于提高催化剂的活性;添加K2O, 却相反. 测得催化剂上积炭量的顺序为: Ni-La2O3/CaO-Al2O3相似文献   

Mo/HZSM-5催化剂载体对甲烷无氧芳构化反应的影响

着重研究了挤条成型的纳米Mo/HZSM-5催化剂在甲烷无氧芳构化反应中的催化性能.结果表明,Al2O3载体的加入减少了催化剂的B酸量,对甲烷无氧芳构化反应不利,导致甲烷转化率降低,并且催化剂积碳严重.通过适量添加SiO2载体,减少Al2O3载体的量,可以使催化剂的B酸量提高,从而可提高甲烷转化率,并且可降低催化剂的积碳量.     

天然气和二氧化碳转化制合成气的研究 Ⅴ．甲烷脱氢积炭反应特征

采用ＴＧ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＥＤＡＸ和脉冲色谱技术，研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３和Ｎｉ／ＡＲＭ催化剂的甲烷脱氢积炭反应特征。结果指出，甲烷脱氢反应的积炭行为与催化剂上镍的分散状态有关。Ｎｉ－２催化剂上Ｎｉ的分散度小，晶粒大，甲烷脱氢形成的炭丝较长，主要以石墨型炭游离存在：而Ｎｉ／ＡＲＭ催化剂上Ｎｉ的分散度大，镍晶粒小，甲烷脱氢形成的炭丝较短，主要覆盖在催化剂活性中心表面。甲烷脱氢主要产生无定型炭和石墨型炭，其中无定型炭可以被ＣＯ２部分消除。在催化剂制备时，通过提高镍在催化剂表面的分散度，减小镍的晶粒大小，不仅可以提高催化剂的活性，而且可以提高ＣＯ２对积炭的消炭性能。     

Partial oxidation of simulated hot coke oven gas to syngas over Ru-Ni/Mg（Al）O catalyst in a ceramic membrane reactor

Hydrogen amplification from simulated hot coke oven gas (HCOG) was investigated in a BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3−δ (BCFNO) membrane reactor combined with a Ru-Ni/Mg(Al)O catalyst by the partial oxidation of hydrocarbon compounds under atmospheric pressure. Under optimized reaction conditions, the dense oxygen permeable membrane had an oxygen permeation flux around 13.3 ml/(cm2·min). By reforming of the toluene and methane, the amount of H2 in the reaction effluent gas was about 2 times more than that of original H2 in simulated HCOG. The Ru-Ni/Mg(Al)O catalyst used in the membrane reactor possessed good catalytic activity and resistance to coking. After the activity test, a small amount of whisker carbon was observed on the used catalyst, and most of them could be removed in the hydrogen-rich atmosphere, implying that the carbon deposition formed on the catalyst might be a reversible process.