煤合成气甲烷化Ni基催化剂的研究
煤合成气甲烷化Ni基催化剂的研究【摘要】:煤炭是中国现阶段主要的一次能源,主要集中在西部交通欠缺地区,煤炭的利用面临着长距离运输所导致损耗大、成本高以及环境污染严重等问题,开展煤炭
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TQ546;TQ426
【目录】:
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 前言10-12
- 1.1 课题研究的背景与意义10-11
- 1.2 选题的依据及主要研究内容11-12
- 第二章 文献综述12-25
- 2.1 合成气甲烷化反应及影响因素12-13
- 2.2 甲烷化工艺发展现状13-16
- 2.2.1 鲁奇工艺13
- 2.2.2 托普索 TPEMP 甲烷化工艺13-14
- 2.2.3 戴维工艺14-15
- 2.2.4 其他甲烷化工艺15-16
- 2.3 合成气甲烷化催化剂16-21
- 2.3.1 活性组分16
- 2.3.2 助剂16-17
- 2.3.3 载体17-18
- 2.3.4 制备条件18-20
- 2.3.5 国内外甲烷化催化剂研究现状20-21
- 2.4 CO 甲烷化反应机理及动力学21-22
- 2.4.1 CO 甲烷化反应机理21
- 2.4.2 动力学模型21-22
- 2.5 催化剂失活22-25
- 第三章 实验部分25-32
- 3.1 实验原料与仪器25-26
- 3.2 催化剂制备方法26-27
- 3.2.1 等体积浸渍法26-27
- 3.2.2 共沉淀法(酸碱滴定法)27
- 3.2.3 水热法27
- 3.2.4 水热-共沉淀复合法27
- 3.3 催化剂活性的评价27-30
- 3.3.1 反应气体27
- 3.3.2 反应装置27-29
- 3.3.3 相关数据的处理29-30
- 3.4 催化剂表征方法30-32
- 3.4.1 比表面积与孔结构的测定(BET)30
- 3.4.2 X 射线衍射(XRD)30
- 3.4.3 H2-TPR 测试30
- 3.4.4 TPO-TPR30-31
- 3.4.5 透射电镜分析(TEM)31
- 3.4.6 反应积碳分析31-32
- 第四章 Ni 基催化剂甲烷化活性的研究32-47
- 4.1 引言32
- 4.2 制备方法对甲烷化催化剂性能的影响32-37
- 4.2.1 催化剂的制备32-33
- 4.2.2 制备方法对催化剂甲烷化性能的影响33-34
- 4.2.3 催化剂的表征34-37
- 4.3 Ni 含量对催化剂活性的影响37-38
- 4.4 Mg 助剂对 Ni/Al2O3甲烷化性能的影响38-41
- 4.4.1 助剂 Mg 的添加38-39
- 4.4.2 催化剂的表征39-41
- 4.5 水热温度及时间对甲烷化催化剂活性的影响41-42
- 4.5.1 水热温度41-42
- 4.5.2 水热时间42
- 4.6 操作条件对甲烷化催化剂性能的影响42-44
- 4.6.1 空速42-43
- 4.6.2 压力43-44
- 4.7 自制催化剂与商业催化剂的性能比较44-45
- 4.8 本章小结45-47
- 第五章 中温焙烧与还原对 Ni-Mg/Al2O3催化剂的影响47-58
- 5.1 引言47
- 5.2 焙烧温度的影响47-52
- 5.2.1 焙烧温度对催化剂性能的影响48-49
- 5.2.2 BET 分析49-50
- 5.2.3 H2-TPR 分析50-51
- 5.2.4 XRD 分析51-52
- 5.2.5 烧碳后的 H2-TPR 分析52
- 5.3 还原温度的影响52-57
- 5.3.1 还原温度对催化剂性能的影响53-54
- 5.3.2 XRD 分析54-55
- 5.3.3 TEM 分析55
- 5.3.4 BET 分析55-57
- 5.4 本章小结57-58
- 第六章 高温还原对 Ni-Mg/Al2O3催化剂的影响58-69
- 6.1 引言58
- 6.2 还原温度的影响58-63
- 6.2.1 还原温度对催化剂性能及结构的影响58-59
- 6.2.2 XRD 及 H2-TPR 分析59-61
- 6.2.3 TEM 分析61-62
- 6.2.4 BET 分析62-63
- 6.2.5 烧碳后的 H2-TPR 分析63
- 6.3 焙烧温度对催化剂性能及结构的影响63-67
- 6.3.1 焙烧温度对催化剂性能的影响64-65
- 6.3.2 XRD 分析65
- 6.3.3 BET 分析65-67
- 6.3.4 烧炭后的 H2-TPR 分析67
- 6.4 本章小结67-69
- 第七章 结论与展望69-71
- 7.1 结论69-70
- 7.2 展望70-71
- 参考文献71-76
- 致谢76-77
- 个人简历及在学校期间发表的学术论文及研究成果77
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