
余长春,李然家,王 伟,刘庆敬 (中国石油大学(北京) 新能源与材料学院,北京 102249) [摘要]采用浸渍法制备了一系列Ni负载量和焙烧温度不同的Ni/MgO催化剂,通过干重整反应对催化剂的性能进行评价,采用O2-TPO与CO2脉冲相结合的方法分析了反应后催化剂上积碳的含量,并利用 XRD,SEM,H2-TPR,CO2-TPSR 等分析方法对反应后催化剂上的积碳进行表征。实验结果表明,反应温度为600℃时催化剂上的积碳最严重,积碳主要为不规则的纳米尺度的石墨结构丝状碳,此温度下反应生成的积碳具有较高的反应活性;降低催化剂Ni负载量和提高焙烧温度均有利于形成NiO-MgO固溶体,增强Ni的分散及其与MgO载体的强相互作用,从而显著削弱Ni中心上CH4解离的反应速率,实现干重整反应过程的积碳控制。 [关键词]干重整;积碳;镍;氧化镁
发布时间: 2022-09-13 08:58
制氢装置预转化催化剂应用分析 摘要:在天然气制氢的原料价格比使用液态烃高30%的市场条件下,使用预转化催化剂为制氢原料的多样化、降低产氢成本创造了条件。相对于其他种类催化剂,预转化催化剂对毒物反应敏感、失活速率更快,因此要求原料中硫、氯的质量分数应严格控制在0.1 μg/g以内;对比预转化出入口工艺介质焓值变化,阐述通过轻烃预转化反应过程中的放热反应-吸热反应相耦合,可有效降低转化炉单元热负荷22%以上;在原料流经催化剂并反应完全需要800~1 200 mm装填高度的基础上,为使催化剂在一个生产周期内充分发挥活性效能,结合装置催化剂实际装填高度,运行初期和中期的失活速率分别控制在54 mm/月和122 mm/月为宜;分析工艺条件对反应效果的影响,对催化剂失效过程的监控,能切实提升制氢装置运行效率与周期,降低产氢成本,增加炼油厂整体生产效益。 关键词:制氢装置 预转化 失活速率 焓值
发布时间: 2022-09-05 17:19
汪建柱, 杨鹏举, 朱丽云, 王振波 (中国石油大学 (华东) 新能源学院, 山东 青岛 266580) 摘要:低温甲烷化具有安全环保、 节能降耗及投资少的优势, 发展潜力巨大。 介绍了几种 CO 低温甲烷化反应机理, 包括表面碳机理、 变换 - 甲烷化理论、 含氧络合物机理。从载体、 活性组分、 助剂三方面讨论了低温甲烷化催化剂影响因素, 列举了低温甲烷化催化剂的工业应用并对甲烷化所用反应器进行讨论。 对低温甲烷化技术进行展望,指出应加强 CO 甲烷化反应机理研究进而指导工艺优化,应加快综合性能优良的低温甲烷化催化剂的开发以及低温甲烷化反应器的优化设计。 关键词 :低温;甲烷化;反应机理;催化剂;反应器;进展
发布时间: 2022-09-01 10:09
叶金胜 郝秋凤 摘要:我国提出力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,为了实现该目标,减少CO2排放或者将CO2排放进行转化再利用显得尤为重要。催化CO2加氢制甲醇是资源化利用温室气体CO2的有效途径,因此,开发具有高CO2转化率和甲醇选择性的催化剂具有重要意义。本研究通过对国内外的CO2加氢制甲醇催化剂专利技术检索和数据分析,明晰该技术发展状况及厘清催化剂各技术分支的发展脉络,为该领域的研发提供有价值的专利信息。 关键词:二氧化碳;加氢;甲醇 引言 人类每年燃烧大约60亿t化石燃料,1 t化石燃料约产生4 t CO2,其中只有一半被海洋和陆地植物所吸收,其余大约有一半进入了大气。CO2在大气中大量增加,造成温室效应逐年加重,加剧了地球灾害性气候的形成,威胁着极地冰川地貌的稳定。CO2成为威胁人类生存环境的最主要的温室气体之一,制约着经济和社会的发展,CO2减排已经成为各个国家在治理环境问题中的重中之重。为了解决环境和资源的困局,近年来化学化工界开始深入研究如何开发CO2资源,将CO2从有害的温室气体转变为甲醇、低碳烃、醛类、二甲醚等化学品,这样不仅能减少CO2的排放,还能提供有价值的燃料,从而在化石资源的消耗和油价的强劲波动的情况下提高能源的安全性。
发布时间: 2022-08-17 08:48
朱建良,张 珂,李乐易,赵 晶 ( 南京工业大学 生物与制药工程学院,江苏 南京 211800) 摘要: 碳酸二甲酯是一种重要的绿色化工产品,以甲醇为原料在铜系催化剂作用下直接氧化羰基化合成碳酸二甲酯,具有成本低、收率高、三废排放少等优点,本文介绍3种甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应方法及其优缺点; 详细综述甲醇氧化羰基化反应中各类铜系催化剂的催化性能,并对高活性、稳定性及高寿命的铜系催化剂的制备及改性方向进行展望。 关键词: 碳酸二甲酯; 甲醇; 铜系催化剂; 氧化羰基化
发布时间: 2022-08-08 15:14
张筱榕 摘要:综述了ZrO2基复合催化剂在醇脱水制备烯烃、CO2甲烷化、CO2加氢合成甲醇、甲烷燃烧、光催化降解处理有机污染物的应用研究进展,展望了ZrO2基复合催化剂的应用前景及发展方向。 关键词:醇脱水;CO2甲烷化;合成甲醇;甲烷燃烧;光催化降解
发布时间: 2022-07-27 10:07
本文简单介绍引起转化催化剂中毒的几种形态的硫以及硫脱除的方法,并从硫中毒机理入手研究工艺气体中的硫化物在甲烷-蒸汽转化反应中对催化剂活性的影响。讨论了各种情况(条件)下硫对催化剂的毒害程度、催化剂反应中毒的判断。催还击还原处理后,活性表面积增加,中毒后,催化剂的活性表面积减少。文中列举了工厂实例,介绍中毒后催化剂的处理方法,对工厂如何减少和避免硫中毒提出了一些建议。
发布时间: 2022-07-20 08:21
周晓龙 (中石化天津分公司,天津 300071) 摘要:用制氢脱盐水配入20ppm 硫酸根作试验用水,在配氢条件下试验 25h。试验过程中,催化剂床层温度分布保持稳定。停止配氢进行试验24h,催化剂床层温度发生明显变化,这说明催化剂已发生一定程度的中毒。用配入5ppm 氯根的自制蒸馏水进行试验,试验进行40h。试验过程中,催化剂床层中部温度升高,下部温度明显降低,出口温度降到775℃,转化气中出现 C2,催化剂已发生明显中毒失活。因此可看出,氯是转化催化剂敏感的毒物。 关键词:制氢转化催化剂;蒸汽中 SO2-4;制氢催化剂毒物
发布时间: 2022-07-08 08:57
韩新宇,钟和香,李金晓,宋仁升,潘立卫,唐浩 摘要: 作为新能源氢能的生产途径之一,甲醇蒸气重整反应一直是众多科学家研究的热点。Cu基催化剂在甲醇蒸气重整制氢反应中表现出良好的催化性能,然而不同载体Cu基催化剂具有不同的催化性能。对近年来Cu基甲醇蒸气重整制氢催化剂载体的研究进行了评述,包括载体与Cu的相互作用和制备方法等对Cu基催化剂活性和稳定性的影响规律,总结了载体的共性特征并对未来的甲醇蒸气重整催化剂载体进行了展望。 关键词: 氢能载体; Cu基催化剂;甲醇蒸气重整
发布时间: 2022-07-06 09:03
纪子柯,包成 摘要:CO选择性甲烷化被认为是适用于低温燃料电池的、最具发展潜力的CO深度去除技术,而该技术大规模应用的关键在于高性能负载型催化剂的开发。本文综述了近些年来CO选择性甲烷化的研究进展,以催化剂的选取和评判标准为起点,着重论述了CO和CO2甲烷化的反应机理、粒径效应以及载体和助剂对催化剂活性和选择性的影响,最后总结了CO选择性甲烷化的研究并对未来的研究方向进行了展望。分析表明,选取合适的活性组分负载量以及载体和助剂可以大幅度提高催化剂的CO甲烷化活性,而通过氯离子改性以及Ru-Ni双金属的制备来控制金属-载体作用界面则是提高催化剂CO甲烷化选择性的关键。指出对甲烷化反应机理的研究和具有长期稳定性催化剂的开发是未来CO选择性甲烷化研究的重点。 关键词:CO选择性甲烷化;催化剂;反应机理;活性;粒径效应;载体
发布时间: 2022-06-16 08:34
田喜磊 中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石蜡精细化工厂 河南南阳 473132 摘 要:随着加氢工艺的发展,各种制氢装置开工数量也逐年增加,轻烃水蒸气制氢装置就是其中运用较多的1 种。转化催化剂是轻烃水蒸气制氢装置的 核心,造成其中毒或减少其使用寿命的因素也较多,通过对各种会对轻烃水蒸气转化催化剂造成影响的因素进行了深入的分析和探讨,为如何解决和减少此类 因素对转化催化剂的损害,提供一定的技术思路。 关键词:轻烃水蒸气制氢 转化催化剂 影响 对策 前言 近年来各种制氢装置开工运行数量不断增加,尤其是轻烃水蒸气制氢装置在已开工的各种制氢 装置中占得比例较高。在日常生产中,影响轻烃水蒸气制氢装置正常运行的因素很多,破坏性也很 大。转化单元作为轻烃水蒸气制氢装置的核心,各种条件的变化最直接的影响对象就是转化催化剂。 本文对能够影响轻烃水蒸气制氢转化催化剂的使用效果和寿命的因素进行分析并提出相应对策(下 面以洛阳石化轻烃水蒸气制氢装置为例)。
发布时间: 2022-06-14 09:54
张晓俐,古芳娜,苏发兵,许光文 摘要: CO2甲烷化技术不仅可以实现CO2的循环利用,还能解决CO2排放带来的环境问题。近年来,Ni基催化剂因催化活性好、甲烷选择性高和价格低廉等优点被广泛应用于CO2甲烷化反应中。重点阐述了Ni颗粒的尺寸效应、表面微细结构、载体种类及物理化学性质(碱性位、氧空位、比表面积、孔结构和金属-载体间相互作用) 对CO2甲烷化催化剂催化性能的影响,介绍了Ni基双金属合金、结构和电子型助剂对其催化性能的影响,归纳了不同催化剂上CO2甲烷化机理,剖析了Ni基催化剂失活的原因,论述了Ni基催化剂在光热催化CO2甲烷化中的应用,最后对CO2甲烷化催化剂未来研究方向进行了展望。通过对比不同体系获得的研究结果发现,CO2甲烷化反应为结构敏感性反应,Ni颗粒尺寸对催化剂活性有显著影响,然而不同研究得出的最佳Ni颗粒尺寸有明显差异,这可能与不同金属与载体间相互作用或不同制备方法导致的Ni颗粒表面微细结构(如不同晶面、缺陷位等) 差异有关,Ni颗粒的尺寸效应有待深入研究; 第二金属的加入形成Ni基双金属合金、助剂及研究金属-载体相互作用都有助于开发高稳定性的催化剂; 载体表面丰富的碱性位及氧空位,有利于CO2吸附与活化,进而提高催化剂活性。目前,CO2甲烷化反应路径主要分为CO路径和甲酸盐路径,反应遵循的路径可能与反应条件(如温度、压力等) 及催化剂表面性质(如羟基丰富度、O2-吸附位点等) 有关。而关于助剂或载体与Ni物种间的纳米界面结构,以及采用不同助剂和载体对催化剂活性位点及CO2甲烷化反应路径的影响机制,尚缺乏较深入的认知。因此,需借助现场原位成像技术及光谱学技术对催化剂的表界面几何与电子结构进行精细、动态的结构剖析,建立动态结构与性能的构效关系,有利于指导设计合成特定结构的高效Ni基催化剂。 关键词: CO2甲烷化; 镍基催化剂; 光热催化; 第二金属; 载体; 催化活性
发布时间: 2022-06-06 16:22