甲烷二氧化碳重整工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-27 01:18
由于煤和石油儲(chǔ)量日益減少,且在使用的過(guò)程中會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,因此需尋求清潔能源來(lái)適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。同時(shí)由于工業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)生的C02越來(lái)越多,對(duì)環(huán)境造成極大影響。甲烷干重整制合成氣同時(shí)利用了CH4和CO2兩種溫室氣體,對(duì)于保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡有重要的意義,因此甲烷干重整反應(yīng)備受人們的關(guān)注。但由于甲烷干重整中催化劑易積碳失活,現(xiàn)在該技術(shù)還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。目前,人們主要是從如何提高催化劑的抗積碳性能和穩(wěn)定性方面進(jìn)行研究。本實(shí)驗(yàn)主要研究了不同工藝條件對(duì)三種催化劑上甲烷干重整反應(yīng)的影響,由于催化劑的不同,每種催化劑上甲烷干重整的最佳工藝條件不同,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得到每種催化劑催化甲烷干重整反應(yīng)的最適工藝條件。首先,通過(guò)共沉淀法和浸漬法分別制備了10wt%Ni/Mg-Al-LDO催化劑、10wt%Ni-6wt%Co/Mg-Al-LDO催化劑、10wt%Ni-6wt%CeO2/Mg-Al-LDO催化劑,通過(guò)XRD、PR、BET、TG等表征手段進(jìn)行表征,結(jié)果表明,所制備的催化劑可以用于甲烷干重整反應(yīng)。其次,用天津先權(quán)公司的WFSM-3060催化劑活性評(píng)價(jià)裝置和氣相色譜儀SP-6890聯(lián)用來(lái)對(duì)甲烷干重整工...
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 背景
1.1.1 甲烷
1.1.2 二氧化碳
1.2 甲烷重整制合成氣
1.2.1 甲烷水蒸氣重整
1.2.2 甲烷部分氧化重整
1.2.3 甲烷二氧化碳重整
1.2.4 甲烷聯(lián)合重整
1.3 甲烷干重整催化劑研究進(jìn)展
1.3.1 活性組分
1.3.2 載體
1.3.3 助劑
1.3.4 催化劑的制備方法
1.4 甲烷干重整反應(yīng)的熱力學(xué)研究
1.5 甲烷干重整反應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展
1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與主要儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)氣體
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 催化劑制備
2.2.1 載體的制備
2.2.2 Ni/Mg-Al-LDO催化劑的制備
2.2.3 Ni-Co/Mg-Al-LDO雙金屬催化劑的制備
2改性的Ni/Mg-Al-LDO催化劑的制備"> 2.2.4 CeO2改性的Ni/Mg-Al-LDO催化劑的制備
2.3 催化劑的表征
2.3.1 催化劑的物相表征(XRD)
2.3.2 催化劑的程序升溫還原(TPR)
2.3.3 催化劑的比表面積及孔結(jié)構(gòu)(BET)
2.3.4 催化劑的熱重分析(TG)
2.3.5 小結(jié)
2.4 甲烷干重整評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)裝置
2.4.0 甲烷干重整評(píng)價(jià)方法
2.4.1 甲烷干重整評(píng)價(jià)裝置
2.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.5.1 正交實(shí)驗(yàn)
2.5.2 單因素實(shí)驗(yàn)
3 Ni/Mg-Al-LDO催化劑上的重整工藝條件研究
3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 溫度的影響
4/CO2比值的影響"> 3.2.2 CH4/CO2比值的影響
3.2.3 空速的影響
3.3 小結(jié)
4 Ni-Co/Mg-Al-LDO雙金屬催化劑上的重整工藝條件研究
4.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 溫度的影響
4/CO2比值的影響"> 4.2.2 CH4/CO2比值的影響
4.2.3 空速的影響
4.3 小結(jié)
2/Mg-Al-LDO催化劑上重整工藝條件的研究">5 Ni-CeO2/Mg-Al-LDO催化劑上重整工藝條件的研究
5.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 溫度的影響
4/CO2比值的影響"> 5.2.2 CH4/CO2比值的影響
5.2.3 空速的影響
5.3 小結(jié)
6 結(jié)論
7 問(wèn)題與展望
7.1 本課題存在的主要問(wèn)題
7.2 展望
8 參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及在讀期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ni基甲烷二氧化碳重整催化劑研究進(jìn)展[J]. 王明智,張秋林,張騰飛,王一茹. 化工進(jìn)展. 2015(08)
[2]鈰鋯改性鎳基催化劑制備及其甲烷三重整性能[J]. 薛茹君,李麗,王慶超. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(10)
[3]Yb2O3助劑對(duì)Ni/SiC催化劑甲烷二氧化碳重整性能的影響[J]. 郭朋飛,靳國(guó)強(qiáng),郭聰秀,王英勇,童希立,郭向云. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]CeO2助劑對(duì)Ni基催化劑甲烷化性能的影響[J]. 楊霞,田大勇,孫守理,孫琦. 工業(yè)催化. 2014(02)
[5]Nickel catalysts supported on MgO with different specific surface area for carbon dioxide reforming of methane[J]. Luming Zhang,Lin Li,Yuhua Zhang,Yanxi Zhao,Jinlin Li. Journal of Energy Chemistry. 2014(01)
[6]甲烷水蒸氣重整反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 孫杰,孫春文,李吉?jiǎng)?周添,董中朝,陳立泉. 中國(guó)工程科學(xué). 2013(02)
[7]甲烷二氧化碳催化重整制合成氣研究進(jìn)展[J]. 郝世雄,余祖孝,劉興勇. 化學(xué)世界. 2010(05)
[8]鉀對(duì)鎂鋁水滑石復(fù)合氧化物的表面改性[J]. 張業(yè)新,蘇慶運(yùn),王仲鵬,高希彥,張昭良. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]二氧化碳制化工產(chǎn)品技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 孫延輝. 神華科技. 2010(01)
[10]制備方法對(duì)甲烷干重整催化劑Ni/La2O3/Al2O3結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 徐軍科,任克威,周偉,王曉蕾,李兆靜,潘相敏,馬建新. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
碩士論文
[1]鎳改性碳化鉬催化重整甲烷二氧化碳制合成氣[D]. 郭軍.大連理工大學(xué) 2010
[2]甲烷重整制氫鎳基催化劑制備及活性評(píng)價(jià)研究[D]. 趙云莉.太原理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2940815
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 背景
1.1.1 甲烷
1.1.2 二氧化碳
1.2 甲烷重整制合成氣
1.2.1 甲烷水蒸氣重整
1.2.2 甲烷部分氧化重整
1.2.3 甲烷二氧化碳重整
1.2.4 甲烷聯(lián)合重整
1.3 甲烷干重整催化劑研究進(jìn)展
1.3.1 活性組分
1.3.2 載體
1.3.3 助劑
1.3.4 催化劑的制備方法
1.4 甲烷干重整反應(yīng)的熱力學(xué)研究
1.5 甲烷干重整反應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展
1.6 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與主要儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品與試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)氣體
2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 催化劑制備
2.2.1 載體的制備
2.2.2 Ni/Mg-Al-LDO催化劑的制備
2.2.3 Ni-Co/Mg-Al-LDO雙金屬催化劑的制備
2改性的Ni/Mg-Al-LDO催化劑的制備"> 2.2.4 CeO2改性的Ni/Mg-Al-LDO催化劑的制備
2.3 催化劑的表征
2.3.1 催化劑的物相表征(XRD)
2.3.2 催化劑的程序升溫還原(TPR)
2.3.3 催化劑的比表面積及孔結(jié)構(gòu)(BET)
2.3.4 催化劑的熱重分析(TG)
2.3.5 小結(jié)
2.4 甲烷干重整評(píng)價(jià)方法與評(píng)價(jià)裝置
2.4.0 甲烷干重整評(píng)價(jià)方法
2.4.1 甲烷干重整評(píng)價(jià)裝置
2.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.5.1 正交實(shí)驗(yàn)
2.5.2 單因素實(shí)驗(yàn)
3 Ni/Mg-Al-LDO催化劑上的重整工藝條件研究
3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 溫度的影響
4/CO2比值的影響"> 3.2.2 CH4/CO2比值的影響
3.2.3 空速的影響
3.3 小結(jié)
4 Ni-Co/Mg-Al-LDO雙金屬催化劑上的重整工藝條件研究
4.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4.2.1 溫度的影響
4/CO2比值的影響"> 4.2.2 CH4/CO2比值的影響
4.2.3 空速的影響
4.3 小結(jié)
2/Mg-Al-LDO催化劑上重整工藝條件的研究">5 Ni-CeO2/Mg-Al-LDO催化劑上重整工藝條件的研究
5.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 溫度的影響
4/CO2比值的影響"> 5.2.2 CH4/CO2比值的影響
5.2.3 空速的影響
5.3 小結(jié)
6 結(jié)論
7 問(wèn)題與展望
7.1 本課題存在的主要問(wèn)題
7.2 展望
8 參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及在讀期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Ni基甲烷二氧化碳重整催化劑研究進(jìn)展[J]. 王明智,張秋林,張騰飛,王一茹. 化工進(jìn)展. 2015(08)
[2]鈰鋯改性鎳基催化劑制備及其甲烷三重整性能[J]. 薛茹君,李麗,王慶超. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(10)
[3]Yb2O3助劑對(duì)Ni/SiC催化劑甲烷二氧化碳重整性能的影響[J]. 郭朋飛,靳國(guó)強(qiáng),郭聰秀,王英勇,童希立,郭向云. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]CeO2助劑對(duì)Ni基催化劑甲烷化性能的影響[J]. 楊霞,田大勇,孫守理,孫琦. 工業(yè)催化. 2014(02)
[5]Nickel catalysts supported on MgO with different specific surface area for carbon dioxide reforming of methane[J]. Luming Zhang,Lin Li,Yuhua Zhang,Yanxi Zhao,Jinlin Li. Journal of Energy Chemistry. 2014(01)
[6]甲烷水蒸氣重整反應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 孫杰,孫春文,李吉?jiǎng)?周添,董中朝,陳立泉. 中國(guó)工程科學(xué). 2013(02)
[7]甲烷二氧化碳催化重整制合成氣研究進(jìn)展[J]. 郝世雄,余祖孝,劉興勇. 化學(xué)世界. 2010(05)
[8]鉀對(duì)鎂鋁水滑石復(fù)合氧化物的表面改性[J]. 張業(yè)新,蘇慶運(yùn),王仲鵬,高希彥,張昭良. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]二氧化碳制化工產(chǎn)品技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 孫延輝. 神華科技. 2010(01)
[10]制備方法對(duì)甲烷干重整催化劑Ni/La2O3/Al2O3結(jié)構(gòu)及性能的影響[J]. 徐軍科,任克威,周偉,王曉蕾,李兆靜,潘相敏,馬建新. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(04)
碩士論文
[1]鎳改性碳化鉬催化重整甲烷二氧化碳制合成氣[D]. 郭軍.大連理工大學(xué) 2010
[2]甲烷重整制氫鎳基催化劑制備及活性評(píng)價(jià)研究[D]. 趙云莉.太原理工大學(xué) 2009
本文編號(hào):2940815
本文鏈接:http://www.sikaile.net/projectlw/hxgylw/2940815.html
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