基于Ni/MCM-41催化剂在合成气甲烷化研究

发布时间：2020-12-24 06:43

　　根据我国“富煤贫油少气”的能源特点,并由于我国居住环境的污染和自然环境的破坏,雾霾在我国许多大城市上演,迫切需要一种清洁可持续的高效能源作为主要能源消耗品,以减少一次石化能源对环境的污染。然而天然气作为低碳,清洁、高效能源,满足了国内对清洁可持续的高效能源的迫切需求。国内天然气的产量增速落后于需求增速。再者依托我国新疆地区丰富的煤炭资源,大力发展煤制天然气,不但符合煤炭清洁利用的发展方向,同时也是保证天然气供应的有效补充。而甲烷化催化剂是煤制天然气的关键,因此根据目前甲烷化催化剂的特点,亟待需解决甲烷化催化剂的效率及耐热性问题。本文主要基于Ni/MCM-41催化剂进行合成气甲烷化性能研究,催化剂主要分别通过加入碱土金属助剂,对前驱体进行不同热处理,以及对载体MCM-41氨基改性制得,并对催化剂活性、选择性以及稳定性进行了不同探究。采用水热合成法制备出MCM-41和采用离子交换法加入Ca、Mg碱土金属附在MCM-41表面的催化剂,并通过浸渍法负载10wt%的Ni。将所制的催化剂在1.5MPa,30000 m L g-1 h-1n（H₂）:n（CO）=3条件下进行了催... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 甲烷化化反应器和工艺
        1.2.1 托普索甲烷化循环工艺（TREMPTM）技术
        1.2.2 戴维公司甲烷化技术
        1.2.3 鲁奇公司甲烷化技术
    1.3 合成气甲烷化反应的研究
    1.4 甲烷化催化剂研究概况
        1.4.1 甲烷化催化剂活性物质的选择
        1.4.2 甲烷化催化剂载体
        1.4.3 甲烷化催化剂助剂
        1.4.4 催化剂制备方法
    1.5 论文选题依据及研究内容
        1.5.1 论文选题依据
        1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验气体
    2.3 实验仪器
    2.4 催化剂表征
        2.4.1 比表面积和孔结构（BET）
        2.4.2 X-射线衍射分析（XRD）
2-程序升温还原（TPR）">        2.4.3 H₂-程序升温还原（TPR）
        2.4.4 透射电镜（TEM）
        2.4.5 傅里叶红外光谱（FT-IR）
        2.4.6 电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）
        2.4.7 X-射线光电子能谱（XPS）
    2.5 催化剂活性评价
2+、Mg²⁺在MCM-41离子交换制备镍基催化剂对合成气甲烷化的性能探究">第三章 Ca²⁺、Mg²⁺在MCM-41离子交换制备镍基催化剂对合成气甲烷化的性能探究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂的制备
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 Ni/Z-MCM-41，Ni/MgO-MCM-41与Ni/CaO-MCM-41的CO转化率和CH4选择性测试
        3.3.2 Ni/Z-MCM-41，Ni/MgO-MCM-41与Ni/CaO-MCM-41的XRD表征
        3.3.3 Ni/Z-MCM-41，Ni/MgO-MCM-41与Ni/CaO-MCM-41的TEM分析
        3.3.4 Ni/Z-MCM-41，Ni/MgO-MCM-41与Ni/CaO-MCM-41的TPR分析
    3.4 本章小结
第四章 微波法制备Ni/MCM-41催化剂对合成气甲烷化性能的提高
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 催化剂的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 催化剂XRD分析
        4.3.2 催化剂TEM分析
        4.3.3 催化剂的TPR分析
        4.3.4 催化剂活性测试
        4.3.5 催化剂XPS分析
        4.3.6 催化剂稳定性分析
    4.4 本章小结
第五章 氨基改性MCM-41镍基催化剂对甲烷化性能的影响
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 催化剂的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 APTES不同加入量的催化剂性能筛选
        5.3.2 FT-IR红外表征分析
        5.3.3 催化剂XRD分析
        5.3.4 催化剂TEM分析
        5.3.5 催化剂性能测试
        5.3.6 催化剂TPR分析
        5.3.7 催化剂XPS分析
        5.3.8 催化剂稳定性分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]我国石油对外依存度首破60%[J]. 石华.  石油库与加油站. 2016(01)
[2]中国石油天然气开发技术进展及展望探究[J]. 王湘君.  科技创新与应用. 2016(04)
[3]雾霾污染的影响因素:基于中国监测城市PM2.5浓度的实证研究[J]. 吴建南,秦朝,张攀.  行政论坛. 2016(01)
[4]能源革命:从化石能源到新能源[J]. 邹才能,赵群,张国生,熊波.  天然气工业. 2016(01)
[5]煤制天然气工艺技术研究[J]. 马慧敏.  化工管理. 2016(03)
[6]从定价机制改革入手增加天然气需求[J]. 刘满平.  中国石化. 2016(01)
[7]中国可再生能源发展路径研究[J]. 赵良,白建华,辛颂旭,张晋芳.  中国电力. 2016(01)
[8]2016全球油气市场展望[J]. 罗佐县.  中国石油和化工经济分析. 2016(01)
[9]IGU对《世界能源展望2015》报告做出响应[J]. 王立伟.  地球科学进展. 2015(11)
[10]合成气甲烷化工艺技术研究进展[J]. 李安学,李春启,左玉帮,梅长松,余铭程,寇志胜,刘学武,汤俊丽.  化工进展. 2015(11)

博士论文
[1]基于介孔SiO2的Ni基甲烷化催化剂的制备、表征及催化性能研究[D]. 张加赢.华东理工大学 2014
[2]合成气甲烷化镍基催化剂的研究[D]. 赵安民.华东理工大学 2012

硕士论文
[1]我国煤炭产能过剩的形成机理及调控对策研究[D]. 张言方.中国矿业大学 2014



本文编号：2935184