文档介绍：天津大学
硕士学位论文
甲烷催化转化制合成气镍基催化剂的研究
姓名:邱业君
申请学位级别:硕士
专业:工业催化
指导教师:张继炎
20031201
摘要甲烷二氧化碳重整和甲烷部分氧化制合成气是甲烷利用的两条有效途径。本论文针对这两条途径,分别设计和制备了/蚇/两种体系的催化剂,采用、、、⒙龀迳准际跫盎钚云兰鄣研究方法,分别对催化剂的物化性质和催化性能进行了较为系统深入的研究。研究结果表明,沉淀剂种类对用共沉淀法制备的/逑荡呋恋奈锘性质和甲烷二氧化碳重整反应催化性能有显著影响。以氢氧化钾为沉淀剂制得的/呋劣胍蕴妓峒匚3恋砑林频玫拇呋料啾龋哂薪洗蟮谋缺砻婧徒反应中呈现了较高的活性和选择性,经反应蟠呋廖廾飨曰枷窒蟆O⊥助剂訬疢催化剂有一定的改性效果。所得催化剂具有较大比表面和较小镍晶粒度,以心镏值幕乖阅芨纳朴任C飨浴两种助剂的加入均明显改善了/呋炼訡瓹重整反应的催化性能,饕W魑=峁怪猎銮苛舜呋恋目股战崮芰Γ鳦饕W魑5缱又荆改善了催化剂的抗积碳性能。虲梢蕴岣逤的活化能力和消除积碳的能力,以的作用更为突出。对于甲烷部分氧化反应而言,炼訬/瓵体系催化剂有明显的改性效果。募尤爰跎倭薔尖晶石的生成,有利于形成。固溶的疢籄催化剂的效果较好。、复合助剂对/挂籄催化剂有明显的改良效果。在、助剂共改性的催化剂疌甅校τ谧罴雅浔/:的和之间存在明显的协同作用,它促进了姆稚ⅲ跣×四Я6龋岣吡讼统储存和释放氧的能力,提高了;剩⒈3至薈母哐≡裥浴V梁量对疌甅甅催化剂也有明显影响,助剂含量过高,分散性变差,在表面的聚集明显,促进了副反应水煤气变换的进行,降低疌籑幸籄催化剂是较好的甲烷部分氧化催化剂。此外,浸渍次序对催化剂性能也有影响。先浸镍组分,后浸助剂组分更有利于姆稚ⅲ减小镍晶粒度,因此可进一步提高其催化性能。关键词:,甲烷部分氧化,合成气,镍基催化剂,,稀土氧化物助剂,小的—固溶体晶粒度,还原后催化剂的镍晶粒度也较小;在—卣体,促进谠靥迳系姆稚ⅲ佣岣吡舜呋从π阅堋含量为了的选择性。在最佳、配比疢椭梁肯碌
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导师躲佚『廖另学位论文作者签名:郡寥君郦签字目期:砷多年拢谌学位论文版权使用授权书独创性声明本学位论文作者完全了解墨凄盘茎有关保留、使用学位论文的规定。或撰写过的研究成果,也不包含为获得丕鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证特授权丞垄盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期:。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中弦月,。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学位论文作者签名:作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:
,现己探明的储量为万亿立方米,其能源价值相当于亿吨原油。世界天然气远景储量达万亿立方米,从现有储量和消耗的速度来看,世界天然气资源可使用嗄辏驮蛑荒使用余年。有专家认为,到年,石油在世界能源结构中的比例将从目前的%下降为%,而天然气将从目前的%增长到%左右,从而成为世纪初最主要的能源资源L烊黄闹饕3煞质羌淄椋淄榈幕灾适治榷ǎ主要用途之一是作为环境比较友好、比较廉价、资源充足的燃料用于工业和民用。除了直接燃烧利用外,为了更合理地利用天然气资源,适应未来能源和化工原料路线转移的必然趋势,研究和开发利用天然气的新途径已成为当今世界各国政府和科学家十分关注的战略性任务。近年来,天然气化工在工业生产与国民经济中的地位正逐渐得到加强。天然气的化工利用,可分为两条基本途径:一条是直接转化法,如甲烷氧化偶联制乙烯,甲烷选择氧化制甲醇和甲醛等基本有机化工原料或产品;另一条是间接转化法,即先将天然气转化为合成气碈虸幕旌衔缓笠院铣善魑;原料,合成液态烃类燃料、甲醇和化肥等一系列重要的化学产品天然气的直接转化法具有广泛的应用前景,但由于甲烷分子结构非常稳定,选择氧化制甲醇、甲醛和甲烷氧化偶联制烯烃等在技术上有很大难度,目前尚未有明显突破,因此该法在近期内很难实现工业化。目前,天然气的化工利用主要是通过间接法,因此,由天然气制合成气成为天然气化工中的关键步骤。该生产工艺可分四种:①水蒸汽重整法,②蒸汽重整接二段氧吹法,⑨甲烷二氧化碳重整法,④部分催化氧化法,简称为部分氧化法。水蒸汽重整法在工业生产上已应用