表面偶联甲基自由基实现低温高效甲烷氧化偶联

天然气作为一种低碳清洁能源,其储量大,价格低,被认为是最有前途的石油替代资源之一.而以天然气的主要成分——甲烷为原料来生产高价值化学品被认为是石化工业中实现天然气取代石油为原料新化工路线的技术基础,具有极为可观的社会经济价值.目前甲烷的化学利用主要采用间接转化法,即先从甲烷制合成气,再由合成气制备各种化工原料和油品.但...     

负载Rh催化剂上CO加H2制C2含氧化合物及助剂（载体）作用

石油资源的紧缺, 使得基于利用煤和天然气生产液体燃料及有机化工产品的C1化学得到迅速发展 . 从目前的技术水平看, 煤、天然气的间接转化路线最具应用前景, 即首先将天然气、煤转化为合成气, 然后由合成气来生产化工产品及液体燃料. 除费用高昂的合成气造气过程外, 制约煤、天然气间接利用路线的另一关键因素, 是由合成气出发只能制得有限的几种产物, 远不足于建立起替代以石油为原料的生产路线, 因此, 开展合成气多种转化途径的研究具有重要的现实意义.     

自放热条件下甲烷部分氧化制合成气

天然气组成的９０％以上是甲烷．目前由天然气制合成气的主要方法是水蒸汽重整法,这种方法投资大、设备复杂、能耗高、生产的合成气不适于直接用来合成甲醇和烃类等．甲烷部分氧化可直接制得Ｈ２与ＣＯ摩尔比为２的合成气,这是一个温和的放热过程、具有大空速和低温等优...     

碳一化工路线制备乙二醇研究进展

乙二醇(EG)是一种重要的化工原料,主要用来生产新型聚酯纤维.近年来由于我国聚酯产业发展迅速,极大的推动了对乙二醇的需求.碳一化工路线以资源丰富、价格便宜的天然气或煤为原料合成乙二醇,有着诱人的工业化前景.综述了以合成气为原料合成乙二醇的研究进展,包括合成气直接合成法、甲醛羰化法、CO偶联法、甲醛氢甲酰化法以及甲醛缩合法等.     

晶面调控实现合成气低温制备烯烃过程

正低碳烯烃(包括乙烯、丙烯、丁烯)是合成塑料、橡胶、纤维等高分子化合物的重要平台分子,也是全球产量最大的化学品。低碳烯烃主要是经由石油化工途径而获得。然而随着石油资源日趋枯竭,开发低碳烯烃制备新途径势在必行。我国储量巨大的煤以及天然气、生物质等含碳资源均可以通过合成气(CO和H_2混合气)途径转化为低碳烯烃。目前工业上常用的方法是两步法(methanol to olefins,MTO),即首先将合成气在铜系催化剂作     

二甲醚反应化学的研究进展

随着GTL(Gas-to-Liquid)技术的发展,从煤炭或天然气经由合成气制备甲醇的反应过程已转向合成二甲醚的反应过程,最近的研究表明由合成气直接生产二甲醚能突破甲醇合成的热力学限制,实现单程的完全转化[1],其中煤基合成气一步法合成二甲醚较甲醇更具技术和经济优势.从物理性质看,     

费-托合成制液态烃研究进展

天然气先转化为合成气, 再经F ischer-Trop sch 反应合成液体烃类(GTL ) 是近年来天然气转化利用研究的主流。Shell、Sasol、Exxon、Syntroleum 等公司都分别开发了各自的GTL 专利技术。GTL 产品中液体燃料基本上由直链烷、烯烃组成, 具有无硫、无氮、无金属、无芳烃等特点, 是对环境友好的燃料油和化学品。由于合成气生成技术、F-T 合成催化剂和反应工艺的不断改进, 用GTL 技术开发利用边远地区和分散的中小气田的天然气资源在价格上已能和原油竞争。本文对F-T 合成催化剂、反应器及GTL 技术发展动态等方面做了综述, 讨论了其今后的发展趋势, 并指出在我国开展GTL 技术研究的必要性。     

ZrO2晶相对ZnO/ZrO2+SAPO-34双功能催化剂上合成气制烯烃反应的影响

烯烃是重要的化工原料,目前主要通过石油催化裂化得到.随着石油资源的消耗以及人们对烯烃需求的日益增长,开发非石油路线制取烯烃势在必行.合成气可以从煤、天然气和生物质等获得,由合成气作为重要的C1平台分子一步制取烯烃(STO)的过程受到了广泛关注.将合成气制甲醇/二甲醚的金属催化剂与甲醇制烯烃的分子筛催化剂耦合得到的混合双...     

费托合成钴基催化剂微观结构研究进展

费托合成可将煤、天然气及生物质等各种非石油含碳资源通过合成气转化为各种油品和精细化学品.钴基催化剂因其水煤气变换反应活性低、费托反应活性高、碳链增长能力高的优良特点,在工业应用和相关科学研究上备受关注.钴基催化剂微观活性位的结构和费托反应过程中催化剂的表面吸附物等都会对F-T合成反应的产物分布以及催化性能有影响.本文分...     

中国科学院成都有机化学有限公司催化技术研究中心

催化技术研究中心的基础学科领域为多相催化。从1958年组建至今,已在物理化学和应用化学等学科领域形成深厚的学科积累。现已发展成为在天然气与合成气的催化转化、纳米材料与功能材料的制备、精细化学品的合成等学科领域有显著特色和明显优势的研究开发机构。     

Ni/Al2O3催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应机理

用变应答／质谱在线检测技术研究了Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气的反应要理，研究结果指出，在常压９７３Ｋ条件下，Ｎｉ／Ａｌ２Ｏ３催化剂上甲烷部分氧化制合成气按直接氧化机理进行，Ｈ２和Ｃ烛甲烷部分氧化的一次产物，其主要反应可表示如下：１．ＣＨ４＋ｘＮｉ－ＮｉｘＣ＋２Ｈ２，２．Ｏ２＋２Ｎｉ－２ＮｉＯ，３．ＮｉｘＣ＋ＮｉＯ－ＣＯ＋（ｘ＋１）Ｎｉ。     

Effects of CeO2 and CaO composite promoters on the properties of eggshell Ni/MgO-Al2O3 catalysts for partial oxidation of methane to syngas

The effects of CeO₂ and CaO composite promoters on the properties of eggshell Ni/MgO-Al₂O₃ catalysts of 1.5 mm diameter for the partial oxidation of methane to syngas were investigated. The addition of 1wt.% promoters could enhance the catalytic performance of the Ni/MgO-Al₂O₃ catalyst, while further increasing the promoter content to 4wt.% results in the decrease of reactivity. The catalytic property is related to the oxidizability of surface nickel species.     

MgO助剂对甲烷部分氧化Ni/Al2O3催化剂结构和性能的影响

采用分步浸渍法制备了MgO改性的Ni/Al2O3催化剂，采用BET、XRD、H2 TPR、TEM和活性评价等研究方法，考察了MgO助剂对Ni/Al2O3催化剂物化性质和甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响。实验结果表明，MgO助剂提高了催化剂镍物种的均一性，抑制了NiAl2O4尖晶石的形成，并且增强了镍物种与载体的相互作用，这与MgO、NiO形成固溶体及与Al2O3形成MgAl2O4有关。同时，适量的MgO助剂可以提高Ni物种在催化剂中分散度，并提高其有效利用率，改性后的催化剂在甲烷部分氧化反应中显示出较好的反应性能。过量的MgO助剂对催化剂的反应性能产生负面影响，MgO的碱性可以促进逆水煤气变换反应，从而导致H2选择性降低和CO选择性提高。     

焙烧温度对NiO/δ-Al2O3催化剂性能的影响

应用ＸＲＤ,ＴＰＲ,Ｈ２－ＴＰＤ技术研究焙烧温度对ＮｉＯ／δ－Ａｌ２Ｏ３催化剂性能的影响。结果表明,随着焙烧温度的增高,ＮｉＯ与载体Ａｌ２Ｏ３之间相互作用逐渐增强,直至最后生成ＮｉＡｌ２Ｏ４尖晶石。同时表明,随着焙烧温度的提高,催化剂的还原温度明显增高。另外,ＴＰＲ结果还表明ＮｉＡｌ２Ｏ４仅仅是与载体发生强相互作用的那部分ＮｉＯ进一步进入Ａｌ２Ｏ３晶格的结果,而游离态的ＮｉＯ不参与形成ＮｉＡｌ２Ｏ     

Mechanistic study of partial oxidation of methane to syngas using in situ time-resolved FTIR and microprobe Raman spectroscopies

In situ time-resolved Fourier transform infrared (FTIR) and microprobe Raman spectroscopies were used to characterize the reaction mechanisms of the partial oxidation of methane to syngas over SiO(2)- and gamma-Al(2)O(3)-supported rhodium and ruthenium catalysts. The interaction of both pure methane and a methane/oxygen mixture at a stoichiometric feed ratio with an oxygen-rich catalyst surface led to the formation of CO2 and H(2)O as the primary products. For the H(2)-pretreated samples, the reaction mechanisms with the catalysts differ. Only Rh/SiO(2) is capable of catalyzing the direct oxidation of methane to syngas, while syngas formation over Rh/gamma-Al(2)O(3), Ru/SiO(2), and Ru/gamma-Al(2)O(3) can be achieved mainly via a combustion-reforming scheme. The significant difference in the mechanisms for partial oxidation of methane to syngas over the catalysts can be correlated to the differences in the concentration of oxygen species (O(2-)) on the catalyst surface during the reaction, mainly due to the difference in the nature of the metals and supports.     

Ni催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应性能与碳物种的关系

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.     

Microwave Effect On Partial Oxidation of Methane to Syngasover Ni/ZrO_2

MicrowavedielectricheatingisfoundtobeanalternativeproceduretoconventionalconductiveheatingforintroducingenergyintocheInicalreactionsandseemstobeawell-suitedprocessforactivatingsolidcatalystS'-'.TheoriginofthendcrowavecouplingdielectricheatingIiesinthecapacityofanelectricfieldtopolarizechargesinamaterial.TheheatingeffectismoreemphasizedwhentheirradiatedmaterialhasastrongdipoIarcharacter.ThisisparticularlythecasewiththosecatalystswhosesupportisanoxidewithnumerouspoIarOHgroups.Moreover,whenpol…     

CeO2、CaO助剂对甲烷部分氧化制合成气Ni/MgOAl2O3催化剂结构和性能的影响

采用BET、H2 TPR、XRD、TEM和活性评价等表征手段，考察了CeO2、CaO助剂对Ni/MgOAl2O3催化剂物化性质和甲烷部分氧化制合成气反应性能的影响。实验结果表明，单独加入CeO2或CaO助剂可以改善Ni/ MgOAl2O3催化剂中镍物种的还原性能，以CaO尤为明显；CaO作为结构助剂可以降低还原态催化剂中的镍晶粒尺寸，使改性的催化剂具有较好的活性，而CeO2对催化剂的活性未产生显著影响。当CeO2与CaO两种助剂同时对Ni/MgOAl2O3进行改性时，虽然催化剂中镍物种的还原性能没有发生明显变化，但仍具有很好的反应性能，这与CeO2与CaO能够形成CaO-CeO2固溶体有关。CaO-CeO2固溶体不仅与镍物种间存在相互作用，提高了镍物种的分散度、减小了镍晶粒尺寸，还可以提高催化剂的储氧能力和晶格氧的流动性，从而有利于改善其甲烷部分氧化反应性能。     

甲烷部分氧化制合成气Ni/MgO和Ni-MgO/MgO催化剂的研究

甲烷氧化偶联制乙烷、乙烯以及甲烷选择氧化制甲醇、甲醛等反应 ,因其转化率和收率低 ,故短期内无法实现工业化 .目前 ,工业上应用甲烷蒸汽转化制合成气 ,进而合成氨等化工产品 .甲烷蒸汽转化制的合成气 ,其 H2 /CO≥ 3,不适用于甲醇合成和 F- T合成 .而甲烷部分氧化制的合成气 ,其H2 /CO≤ 2 ,因而最适合用于甲醇合成和 F- T合成 ,故近 1 0年来倍受科学家的关注[1 ,2 ] .在 CH4部分氧化制合成气中 ,钌、铑、钯、铂等贵金属催化剂的活性高、选择性好、稳定性好[1 ] ,但价格昂贵 (负载量以 1 2 %～ 4 0 %为佳 ) ,因而难以实现商品化 .N…