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Ce添加对Cu-Fe/SiO2催化合成气制低碳醇性能的影响
采用共浸渍法制备了添加不同Ce含量(相对于SiO2的摩尔分数为0-20％)的Ce-Cu-Fe/SiO2催化剂,在连续流动微型固定床反应器中考察了其催化CO加氢合成低碳醇反应的性能,并采用X射线衍射(XRD)、低温N2吸附、程序升温还原(H2-TPR)、CO吸附傅里叶变换红外光谱(CO-FTIR)和CO程序升温脱附(CO-TPD)技术对催化剂进行了表征.结果表明:添加适量的Ce,一方面降低了Cu的晶粒大小,提高了Cu的分散度,进而提高了对CO的吸附能力;另一方面掺入的Ce和Cu之间存在相互作用,提高了CO解离和非解离吸附的能力,从而有利于CHx的生成和CO的插入反应.上述两方面的共同作用同时提高了Cu-Fe/SiO2催化剂的活性和醇的选择性.当Ce含量为10％时,在压力为3.0 MPa,温度为250.C,空速为6000 mL·g-1·h-1和H2/CO摩尔比为2的反应条件下,Ce-Cu-Fe/SiO2催化剂上醇的时空产率达到121.0 g· kg-1·h-1,比未添加Ce的Cu-Fe/SiO2催化剂的时空产率(58.0g ·kg-1 ·h-1)提高了一倍以上....
2020-10-22 17:35:41浏览：46
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NiMgAlO-F催化剂的物化性能及其在甲烷部分氧化制合成气中的应用
用共沉淀法合成了 NiMgAl 类水滑石,并利用水滑石的"记忆效应"成功地将F-添加到该类水滑石中,经1073 K焙烧后得到NiMgAlO-F催化剂,采用XRD、EXAFS、TG、ICP、H2-TPR和N2吸附-脱附等手段对其物化性能进行了表征.表征结果显示.添加F-前后的类水滑石前体经过焙烧后所得的催化剂均为方镁石结构,但NiMgAlO-F比不含F-的复合氧化物NiMgAlO具有更小的比表面积、晶粒度和结晶度.NiMgAlO-F催化剂在甲烷部分氧化反应中表现出更高的活性和稳定性,甲烷转化率达到95%,CO和H2的选择性分别达到95%和99%,且反应120 h后催化剂活性没有下降,这是因为F-的引入提高了催化剂的可还原性、碱性和活性组分Ni的分散性,进而改善了催化剂的活性和抗积碳能力....
2020-10-22 17:35:41浏览：31
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甲烷部分氧化制合成气载体及助剂对Ni系催化剂活性的影响
采用浸渍法制备了Ni系催化剂,并用程序升温还原和X射线衍射技术对催化剂进行了表征,用固定床微反装置考察了催化剂的催化活性. 活性考察结果表明,在Ni担载量为8%的Ni/γ -Al2O3,Ni/δ-Al2O3,Ni/θ-Al2O3和Ni/α-Al2O3四种催化剂上,甲烷部分氧化制合成气反应的活性及产物选择性存在着明显的差异. 在770 ℃下,甲烷转化率及CO和H2的选择性按Ni/γ-Al2O3＜Ni/δ-Al2O3＜Ni/ θ-Al2O3≈Ni/α-Al2O3顺序排列. 在相同的条件下,加入适量的CeO2 助剂后,Ni/γ-Al2O3和Ni/δ-Al2O3上的反应活性和选择性显著提高,而Ni/θ-Al2O3和Ni/α-Al2O3上的活性和选择性却变化不大. 同时, 表征结果显示,Ni易与γ-Al2O3形成镍铝尖晶石NiAl2O4,加入CeO2助剂能有效地抑制该组分的生成,而Ni/α-Al2O3样品中未发现NiAl2O4. 因此,不同Ni/ Al2O3催化剂体系上的反应活性及选择性的差异可归结为不同结构Al2O3载体的性质不同,及CeO2对抑制镍铝尖晶石生成的效果不同....
2020-10-22 17:35:41浏览：40
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Rh/SiO2和Rh/NaY催化剂上合成气反应的高压原位红外光谱研究
采用高压原位FT-IR技术，对比研究了CO加H2反应条件下Rh/SiO2和Rh/NaY催化剂表面反应中间物种.在Rh/SiO2表面上，无论在常压还是在1.0 MPa合成气中，只观察到线式和桥式吸附CO.而在常压合成气中，Rh/NaY上不仅存在上述CO吸附物种，而且还有孪生型的Rh(I)(CO)2和少量Rh6(CO)16；当合成气压力升至1.0 MPa后，Rh(I)(CO)2迅速转化成Rh6(CO)16和在2042cm-1产生吸收的单核羰基Rh物种，与此同时催化剂表面还生成了单齿和双齿乙酸根物种；这些在高压下生成的物种在合成气压力重新降回到常压时依然稳定存在.研究Rh/NaY上合成气反应表面物种与H2的反应行为表明单齿乙酸根很可能是反应的活性中间物.这些结果说明Rh/NaY催化剂在高压合成气中的重构是诱发选择生成乙酸反应的基础....
2020-10-22 17:35:41浏览：65
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Na2CO3-K2CO3熔盐法同时制取合成气和金属锌
针对传统的甲烷转化制合成气及金属锌制备技术的缺陷,提出了一种新型的熔融盐反应体系,在熔融盐反应器中以熔融盐(质量比为1:1的Na2CO3/K2CO3)为反应介质对CH4与ZnO反应同时生成金属锌和合成气作了实验研究,利用气相色谱对气体组分进行了分析.结果表明,反应尾气组分主要是H2,CO和CH4,未检测到CO2,其中合成气的量及H2/CO比例随反应温度的升高而增加,在1198K左右获得了H2/CO比为2的合成气.合成气和金属锌分别从气相和熔融盐中获得.用XRD, SEM及EDS对金属锌产品和熔融盐进行了表征,发现反应后的熔融盐含有少量Na2O和NaOH,来自于CH4与熔融盐之间的微弱反应,由此推断熔融盐还具有消碳功能....
2020-10-22 17:35:41浏览：91
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不同载体铈基催化剂部分氧化甲烷制合成气研究
研究不同载体(TiO2 ,MgO和Al2O3)负载的铈基催化剂在熔融盐中利用晶格氧直接部分氧化甲烷制合成气.结果表明:反应温度升高对10%CeO2/MgO催化剂的CH4转化率和H2选择性影响较小,且反应开始阶段几乎检测不到CO的存在;在反应温度825 ℃前10%CeO2/Al2O3催化剂的CH4转化率、H2选择性和10%CeO2/MgO催化剂相差不大,但随反应温度的升高CH4转化率、H2选择性远高于10%CeO2/MgO催化剂,并且10%CeO2/Al2O3催化剂具有最大的比表面积;10%CeO2/TiO2催化剂的活性较小,其CH4转化率、CO和H2选择性都低于10%CeO2/ Al2O3催化剂.研究800 ℃反应温度下3种催化剂的氧化-还原循环性能,结果表明:5次循环反应后lO%Ce02/MgO、10%CeO2/TiO2和10%CeO2/Al2O3催化剂均出现衰减现象,衰减程度分别为31.4%、14.8%和6%.10%CeO2/Al2O3催化剂表现出较好的热稳定性....
2020-10-22 17:35:41浏览：47
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热等离子体重整二氧化碳和甲烷制合成气的研究进展
合成气是一种非常重要的化工原料,近年来利用甲烷和二氧化碳重整制合成气成为了一个研究热点.本文讨论了等离子体重整的机理,重点介绍了不同重整方式,包括射流法、电弧法以及两者结合的方法在二氧化碳和甲烷重整中的应用.相对于冷等离子体,热等离子体重整更适合应用于工业放大生产,有较好的应用前景....
2020-10-22 17:35:41浏览：43
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Ni整体型催化剂大空速甲烷自热氧化制合成气
随着石油资源的逐渐减少,天然气将是未来基本化学品的主要碳源.因此,天然气的开发利用已日益受到世界范围的广泛重视.当前,天然气的化工利用主要是用于生产合成气,再由合成气制取大量化学品,如合成氨、甲醇和烃类等.目前,工业上生产合成气主要采用水蒸气催化重整工艺....
2020-10-22 17:35:41浏览：54
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富氢合成气中杂质气体对质子交换膜燃料电池性能的影响
质子交换膜燃料电池以其高效、清洁的优点在微型热电联产中广泛应用。利用天然气重整反应制氢是燃料电池最经济的氢气来源之一。研究重整合成气中的杂质气体对燃料电池性能的影响至关重要。设计、搭建了测试合成气体中杂质气体成分对质子交换膜燃料电池性能影响的实验测试系统,研究、考察了含氢合成气中杂质气体CO2,CH4,N2对质子交换膜燃料电池性能的影响。测试结果表明：对于所采用的PEM燃料电池及试验所采用的杂质气体的浓度范围,这些气体对于燃料电池的性能都有影响。其中N2对燃料电池的影响是可逆的,CH4和CO2会对电池造成永久性的损坏。...
2020-10-22 17:35:41浏览：65
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酸改性高岭土在合成气一步法制备二甲醚中的应用
分别以1.0 mol/L的硫酸、盐酸、硝酸为改性剂,采用浸渍法制备了一系列酸改性高岭土;以酸改性高岭土为甲醇脱水催化剂,与甲醇合成催化剂XNC-98混合制备了适用于合成气一步法制备二甲醚(DME)的双功能催化剂;考察了双功能催化剂对DME合成反应的活性,并采用X射线衍射、N2吸附-脱附实验表征了酸改性后高岭土的结构和性能.表征结果显示,高岭土经酸改性后,其比表面积及高岭土中高岭石的结晶度显著提高.活性评价实验结果表明,以硫酸改性的高岭土作为甲醇脱水催化剂,可显著提高高岭土催化甲醇脱水的性能.还考察了硫酸浓度对DME合成反应的影响,实验结果表明,在处理时间7 h、处理温度50 ℃的条件下,硫酸浓度为0.5 mol/L时,CO转化率和DME收率最高.在V(H2):V(CO)=1、250 ℃、3 MPa、空速3 000 mL/(g·h)的反应条件下,CO转化率为56.1%,DME收率为37.2%,DME选择性为99.9%....
2020-10-22 17:35:41浏览：55
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Ni/CaO-SiO2对流化床反应器中甲烷转化制合成气的催化性能
用浸渍法制备了Ni/SiO2和Ni/CaO-SiO2催化剂,研究了流化床反应器中用CaO改性微球硅胶载体对催化性能的影响,考察了Ni/CaO-SiO2催化剂上甲烷部分氧化与甲烷二氧化碳重整耦合制合成气反应中Ca负载量、反应温度、空速和原料气中的O2/CO2比对活性与选择性以及产物H2/CO比的影响,并用XRD、TEM、H2-TPR和CO2-TPD等测试手段对催化剂进行了表征.结果表明,经过氧化钙改性的微球硅胶能够将"自由态"的镍物种转变为"束缚态",使镍物种达到高度分散状态.引入10(wt)%Ca助剂所制备的催化剂具有很好的活性和稳定性,因而具有较好的工业应用前景....
2020-10-22 17:35:41浏览：103
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含氮合成气制取二甲醚的管壳式反应器模拟
利用双功能混合催化剂上含氮合成气直接制二甲醚的宏观动力学方程,对年产10万t二甲醚的管壳式固定床反应器进行模拟.模拟结果显示管壳式固定床反应器可以在保持CO较高转化率及较高二甲醚选择性的条件下,降低反应器的热点温度,为管壳式固定床反应器应用于大规模的二甲醚工业化生产提供一定的依据.从模拟结果显示,反应器管径Ф38×2 mm, 管长5.8 m,反应压力5 MPa,冷却水温240 ℃,原料气进口温度220℃较适宜....
2020-10-22 17:35:41浏览：42
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流化床甲烷部分氧化制合成气Ni催化剂及助剂La的作用
在流化床中, 考察了不同Ni担载量的Ni/γ-Al2O3催化剂对POM反应的催化性能, 以8%Ni最佳. TPR结果表明, 催化剂表面主要有两种化学状态的NiO, 当镍担载量≤2%时, 催化剂表面仅存在一种高温下才能被还原的NiO. 在Ni催化剂中添加La， 可削弱NiO与载体间的相互作用, 并且可减缓在CH4+O2气氛下升温过程中NiO与载体发生强相互作用生成NiAl2O4, 因此添加La的Ni催化剂在750 ℃就能引发甲烷部分氧化(POM)反应, 且反应引发后可获得与经700 ℃ H2还原后的Ni0催化剂相同的反应性能....
2020-10-22 17:35:41浏览：22
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晶格氧用于甲烷氧化制合成气的研究—氧化铁的氧化还原性能
制备了氧化铁催化剂,对其进行了程序升温实验（O2-TPD、空气-TPO和CH4-TPR）和不同温度下的多次CH4-空气脉冲循环反应,并对催化剂进行了XRD表征.研究结果表明,Fe2O3不仅具有较高的稳定性,还具有良好的氧化还原性能,可使CH4氧化为CO2和H2O.在750～850 ℃的范围内,Fe2O3具有良好的提供晶格氧的能力;在900 ℃以上，供氧速度减慢,供氧和补氧能力明显降低.XRD测试结果表明,高于900 ℃时,脉冲空气不能将与脉冲CH4反应后的氧化铁氧化为Fe2O3晶相,导致了氧化铁供氧量下降....
2020-10-22 17:35:41浏览：67
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甲烷二氧化碳催化重整制合成气的催化剂研究新进展
本文对甲烷二氧化碳催化重整制合成气进行了系统的考查和综述.此反应的合成气具有低的H2/CO比值,对诸如费-托合成及羰基合成等工业合成过程是非常理想的.近年来,很多研究人员致力于研究开发新型催化剂以解决催化剂因积炭而失活的问题,其中包括对活性中心、载体、助剂、制备方法等方面进行了大量的研究,结果表明这四种因素对于防止催化剂失活有至关重要的作用....
2020-10-22 17:35:41浏览：39
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