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在固定床反应器中考察了Ni基催化剂上甲烷氧化与空气或O2/水蒸气部分氧化制合成气的反应。用空气取代纯氧同样能获得高甲烷转化率和产物选择性。水的添加主要发生水气变换反应,同时也能降低催化剂上积炭。在甲烷与纯氧500小时反应的稳定性考察中,甲烷转化率、CO及H2选择性分别保持在90%、95%和95%以上;反应后上层催化剂的Ni含量从新鲜催化剂的7.2%下降到5.2%,在反应后的催化剂上没有发现积炭和相变。 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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流化床反应器中Ni/γ-Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气 总被引:4,自引:1,他引:4
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. 相似文献
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用浸渍法制备了Pt/MgO催化剂,并采用X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电子显微镜和程序升温表面反应等技术对催化剂进行了表征.考察了催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应的催化性能.结果表明,Pt/MgO催化剂具有较高的催化活性和选择性,甲烷转化率与合成气选择性在120 h内保持稳定.以金属状态存在的Pt对甲烷分解具有较高的活性,从而使催化剂对甲烷部分氧化反应具有较高的催化活性.活性组分Pt的存在状态和分散状态非常稳定,而Pt/MgO催化剂具有较强的抗积碳能力,使得催化剂在甲烷部分氧化制合成气反应中具有较高的稳定性. 相似文献
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Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气 总被引:19,自引:2,他引:19
研究了Ni/Al2O3催化剂对甲烷部分氧化制合成气的反应性能.结果表明,催化剂在其活性组份Ni为10%时反应性能最好.条件实验表明,在600~900℃范围内,甲烷转化率和CO、H2的选择性随温度升高而增加;转化率和选择性在甲烷空速≤1.5×105h-1时基本不变,空速>1.5×105h-1时,转化率和选择性有所下降.随着压力的增加(0.05~0.40MPa),转化率和选择性下降.SEM和化学分析结果证明在反应过程中,Ni组份存在烧结和流失现象. 相似文献
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In the partial oxidation of methane (POM) to syngas, carbon deposition on the catalyst causing catalyst deactivation or reactor plugging was reported[1~3]. Our previous work showed that methane dissociation on metallic sites to H2 and NixC is an initial step of POM over Ni/Al2O3[4]. If NixC can not be consumed immediately after its formation, it has a tendency to dissolve into the nickel crystal to form carbon whiskers. The bulk carbon and carbon whiskers are more difficult to be oxidized than NixC. Therefore, prohibiting the transformation of NixC to bulk carbon and carbon whiskers can depress the formation of carbon deposition effectively. 相似文献
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本文采用高温分解和焙烧硝酸盐的方法合成了一系列Ni基六铝酸盐催化剂BaNiyAl12-yO19-δ (y=0.1、0.3、0.6、0.9和1.0),并对它们在甲烷部分氧化制合成气反应中的催化性能、催化剂表面积碳及活性组分Ni流失等情况进行了考察。结果表明,该催化剂对甲烷部分氧化制合成气反应具有较好的催化活性,在850 ℃,甲烷转化率和CO选择性分别可达92%和95%。并且催化剂BaNiyAl12-yO19-δ (y=0.3)在100小时的POM反应后,催化剂表面积碳很少,积碳量仅为样品净重的0.8%,特别是100小时反应后,催化剂表面活性组分Ni没有发生流失。这种低积碳量和无活性组分Ni流失与催化剂结构中Ni与相邻原子间的强相互作用有关。 相似文献
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甲烷部分氧化制合成气反应(POM)是天然气、页岩气资源利用的重要途径之一,常用的Ni/SiO2催化剂在反应中易发生表面积炭而失活。为了解决这一问题,我们采用尿素沉淀法制备W修饰的Ni基催化剂,并考察其在POM反应中的稳定性和W的作用。结果表明,催化剂中适量W的存在可显著改善其POM反应稳定性。其原因为Ni-W作用修饰了Ni的化学态或其亲氧能力,从而改善了其表面抗积炭能力。此外,反应中催化剂表面形成的α-WC具有一定的抑制表面积炭形成的能力,且该α-WC具有良好的稳定性。 相似文献
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WANGWei-ping WANGZhi-fei DINGYan LUGong-xuan 《高等学校化学研究》2003,19(2):206-210
The partial oxidation of ethanol to hydrogen was investigated over Ni/Fe/La catalysts prepared by the co-precipitantion method.the effects of introduction of La promoter and the reaction temperature on the catalytic performance were studied.It was found that the introduction of La into Ni/Fe catalysts is helpful to increase the selectivity to hydrogen and the stability of the catalysts.The results of XRD and XPS characteri-zation show that the structure of the catalyst was changed during the reaction.The existence of LaFeO3 species is possibly the main reason of the increase of the catalyst stability. 相似文献
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The conversion and utilization of natural gas is of significant meaning to the national economy,even to the everyday life of people. However, it has not become a popular industrial process as expected due to the technical obstacles. In the past decades, much investigation into the conversion of methane,predominant component of natural gas, has been carried out. Among the possible routes of methane conversion, the partial oxidation of methane to synthesis gas is considered as an effective and economically feasible one. In this article, a brief review of recent studies on the mechanism of the partial oxidation of methane to synthesis gas together with catalyst development is wherein presented. 相似文献
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QuanliZhu XutaoZhao YouquanDeng 《天然气化学杂志》2004,13(4):191-203
The conversion and utilization of natural gas is of significant meaning to the national economy,even to the everyday life of people. However, it has not become a popular industrial process as expected due to the technical obstacles. In the past decades, much investigation into the conversion of methane,predominant component of natural gas, has been carried out. Among the possible routes of methane conversion, the partial oxidation of methane to synthesis gas is considered as an effective and economically feasible one. In this article, a brief review of recent studies on the mechanism of the partial oxidation of methane to synthesis gas together with catalyst development is wherein presented. 相似文献
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Cu/Zn、Cu/Zn/Ni催化剂甲醇部分氧化制氢 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了甲醇在Cu/Zn及Cu/Zn/Ni催化剂上部分氧化热耦合裂解制氢的反应,系 统地考察了不同O2/CH3OH比及反应温度下催化剂性能.当O2/CH3OH=0.2时,催化剂的性能最 佳.在同样条件下, Cu/Zn催化剂对CO的选择性较Cu/Zn/Ni催化剂低,更具优势. Cu/Zn催化 剂用于甲醇部分氧化反应时,甲醇转化率在150 h寿命实验中基本保持在90%左右. XRD谱图 表明Cu/Zn合金的生成是导致Cu/Zn系催化剂在甲醇裂解反应中快速失活的主要原因,而在部 分氧化反应中, O2的存在可抑制Cu/Zn合金的生成,使Cu/Zn催化剂表现出高度的稳定性. 相似文献
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Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应 总被引:4,自引:0,他引:4
利用程序升温脱附、程序升温还原、程序升温表面反应、程序升温反应和化学捕获反应等手段,对Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应进行了研究.结果表明,Rh/SiO2催化剂上甲烷部分氧化制合成气机理属于热解-氧化反应机理.甲烷首先在催化剂上发生解离吸附,产生具有不同H/C比的化学吸附物种CHx(x=1~3).其中,具有较高H/C比的CHx可能是甲烷部分氧化反应的活性物种,而具有较低H/C比的CHx可能是催化剂上积碳并导致催化剂失活的来源.活性物种CHx在活性氧物种的作用下,生成含氧中间体物种CHxO或继续脱氢.含氧中间体物种进一步分解,即生成CO和H2;CO2也可由CHx或CHxO物种进一步氧
化生成. 相似文献
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Ni-Fe催化剂乙醇部分氧化制氢的研究 总被引:6,自引:0,他引:6
研究了Ni Fe催化剂对乙醇部分氧化制氢反应,系统地考察了不同O2/C2H5OH摩尔比及反应温度下催化剂的性能.发现Ni Fe催化剂对乙醇部分氧化制氢具有较好的催化活性,其中组成为Ni50Fe50催化剂最好,最佳的反应条件是O2/C2H5OH=1.0,T=573 K.XRD谱图表明催化剂主要由尖晶石结构的铁酸盐和FeNi3合金相组成.
XPS结果说明,催化剂体相以还原态FeNi3合金相为主,表面以氧化态的铁酸盐为主.稳定性考察的结果表明,催化剂经40 h反应后,对氢的选择性明显下降,此时对应的FeNi3物相衍射峰强度也明显降低,表明催化剂对H2选择性的下降与FeNi3物相的转变有关. 相似文献