甲烷二氧化碳重整工艺研究

发布时间：2020-12-27 01:18

　　由于煤和石油储量日益减少,且在使用的过程中会造成严重的环境污染,因此需寻求清洁能源来适应社会的发展。同时由于工业的发展,产生的C02越来越多,对环境造成极大影响。甲烷干重整制合成气同时利用了CH4和CO2两种温室气体,对于保护环境和生态平衡有重要的意义,因此甲烷干重整反应备受人们的关注。但由于甲烷干重整中催化剂易积碳失活,现在该技术还未实现大规模工业化。目前,人们主要是从如何提高催化剂的抗积碳性能和稳定性方面进行研究。本实验主要研究了不同工艺条件对三种催化剂上甲烷干重整反应的影响,由于催化剂的不同,每种催化剂上甲烷干重整的最佳工艺条件不同,通过实验可得到每种催化剂催化甲烷干重整反应的最适工艺条件。首先,通过共沉淀法和浸渍法分别制备了10wt%Ni/Mg-Al-LDO催化剂、10wt%Ni-6wt%Co/Mg-Al-LDO催化剂、10wt%Ni-6wt%CeO2/Mg-Al-LDO催化剂,通过XRD、PR、BET、TG等表征手段进行表征,结果表明,所制备的催化剂可以用于甲烷干重整反应。其次,用天津先权公司的WFSM-3060催化剂活性评价装置和气相色谱仪SP-6890联用来对甲烷干重整工... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 背景
        1.1.1 甲烷
        1.1.2 二氧化碳
    1.2 甲烷重整制合成气
        1.2.1 甲烷水蒸气重整
        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 甲烷联合重整
    1.3 甲烷干重整催化剂研究进展
        1.3.1 活性组分
        1.3.2 载体
        1.3.3 助剂
        1.3.4 催化剂的制备方法
    1.4 甲烷干重整反应的热力学研究
    1.5 甲烷干重整反应机理研究进展
    1.6 本课题的主要研究内容
2 实验部分
    2.1 实验原料与主要仪器
        2.1.1 实验药品与试剂
        2.1.2 实验气体
        2.1.3 实验仪器
    2.2 催化剂制备
        2.2.1 载体的制备
        2.2.2 Ni/Mg-Al-LDO催化剂的制备
        2.2.3 Ni-Co/Mg-Al-LDO双金属催化剂的制备
2改性的Ni/Mg-Al-LDO催化剂的制备">        2.2.4 CeO₂改性的Ni/Mg-Al-LDO催化剂的制备
    2.3 催化剂的表征
        2.3.1 催化剂的物相表征（XRD）
        2.3.2 催化剂的程序升温还原（TPR）
        2.3.3 催化剂的比表面积及孔结构（BET）
        2.3.4 催化剂的热重分析（TG）
        2.3.5 小结
    2.4 甲烷干重整评价方法与评价装置
        2.4.0 甲烷干重整评价方法
        2.4.1 甲烷干重整评价装置
    2.5 实验设计
        2.5.1 正交实验
        2.5.2 单因素实验
3 Ni/Mg-Al-LDO催化剂上的重整工艺条件研究
    3.1 正交实验结果
    3.2 单因素实验结果
        3.2.1 温度的影响
4/CO₂比值的影响">        3.2.2 CH₄/CO₂比值的影响
        3.2.3 空速的影响
    3.3 小结
4 Ni-Co/Mg-Al-LDO双金属催化剂上的重整工艺条件研究
    4.1 正交实验结果
    4.2 单因素实验结果
        4.2.1 温度的影响
4/CO₂比值的影响">        4.2.2 CH₄/CO₂比值的影响
        4.2.3 空速的影响
    4.3 小结
2/Mg-Al-LDO催化剂上重整工艺条件的研究">5 Ni-CeO₂/Mg-Al-LDO催化剂上重整工艺条件的研究
    5.1 正交实验结果
    5.2 单因素实验结果
        5.2.1 温度的影响
4/CO₂比值的影响">        5.2.2 CH₄/CO₂比值的影响
        5.2.3 空速的影响
    5.3 小结
6 结论
7 问题与展望
    7.1 本课题存在的主要问题
    7.2 展望
8 参考文献
致谢
作者简介及在读期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Ni基甲烷二氧化碳重整催化剂研究进展[J]. 王明智,张秋林,张腾飞,王一茹.  化工进展. 2015(08)
[2]铈锆改性镍基催化剂制备及其甲烷三重整性能[J]. 薛茹君,李丽,王庆超.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2014(10)
[3]Yb2O3助剂对Ni/SiC催化剂甲烷二氧化碳重整性能的影响[J]. 郭朋飞,靳国强,郭聪秀,王英勇,童希立,郭向云.  燃料化学学报. 2014(06)
[4]CeO2助剂对Ni基催化剂甲烷化性能的影响[J]. 杨霞,田大勇,孙守理,孙琦.  工业催化. 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]甲烷水蒸气重整反应研究进展[J]. 孙杰,孙春文,李吉刚,周添,董中朝,陈立泉.  中国工程科学. 2013(02)
[7]甲烷二氧化碳催化重整制合成气研究进展[J]. 郝世雄,余祖孝,刘兴勇.  化学世界. 2010(05)
[8]钾对镁铝水滑石复合氧化物的表面改性[J]. 张业新,苏庆运,王仲鹏,高希彦,张昭良.  物理化学学报. 2010(04)
[9]二氧化碳制化工产品技术研究进展[J]. 孙延辉.  神华科技. 2010(01)
[10]制备方法对甲烷干重整催化剂Ni/La2O3/Al2O3结构及性能的影响[J]. 徐军科,任克威,周伟,王晓蕾,李兆静,潘相敏,马建新.  燃料化学学报. 2009(04)

硕士论文
[1]镍改性碳化钼催化重整甲烷二氧化碳制合成气[D]. 郭军.大连理工大学 2010
[2]甲烷重整制氢镍基催化剂制备及活性评价研究[D]. 赵云莉.太原理工大学 2009



本文编号：2940815