甲烷二氧化碳在催化剂上重整制合成气的实验研究
甲烷二氧化碳在催化剂上重整制合成气的实验研究【摘要】:随着世界经济的不断发展,甲烷二氧化碳在催化剂作用下重整制取合成气反应备受国内外学者的关注。该反应具有以下优点:(1)CH4-C
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ426;TE665.3
【目录】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 第一章 绪论12-30
- 1.1 引言12
- 1.2 国内外天然气的发展前景12-13
- 1.3 温室气体二氧化碳的利用现状13-14
- 1.4 全球天然气的利用现状14-15
- 1.5 天然气的合成工艺15
- 1.5.1 直接转化15
- 1.5.2 间接转化15
- 1.6 天然气制合成气的主要途径15-18
- 1.6.1 水蒸气重整法16
- 1.6.2 甲烷部分氧化法16-17
- 1.6.3 甲烷二氧化碳重整法17-18
- 1.7 甲烷二氧化碳重整催化剂的研究进展18-25
- 1.7.1 金属活性组分19-21
- 1.7.2 载体对催化剂性能的影响21-24
- 1.7.3 助剂对催化剂性能的影响24-25
- 1.8 甲烷二氧化碳重整反应的研究现状25-28
- 1.8.1 甲烷二氧化碳重整过程中发生的几个主要反应25-26
- 1.8.2 甲烷二氧化碳重整过程中发生的积碳反应26
- 1.8.3 甲烷二氧化碳重整反应体系其它的副反应26-27
- 1.8.4 甲烷二氧化碳的热力学研究27-28
- 1.9 论文的选题意义及内容28-30
- 第二章 实验部分30-40
- 2.1 实验试剂及设备30-31
- 2.1.1 实验化学试剂30
- 2.1.2 实验气体30-31
- 2.1.3 实验主要设备31
- 2.2 催化剂活性评价装置31-32
- 2.3 催化剂的制备32-34
- 2.3.1 载体的预处理32-33
- 2.3.2 Ni/γ-Al_2O_3催化剂的制备33
- 2.3.3 Ni-MgO/γ-Al_2O_3催化剂的制备33
- 2.3.4 钡改性的 Ni/γ-Al_2O_3催化剂的制备33-34
- 2.4 甲烷和二氧化碳所用流量计的校准34-36
- 2.5 实验过程操作36-38
- 2.5.1 检查装置气密性36-37
- 2.5.2 测定反应器恒温区的位置37
- 2.5.3 设立空白实验37
- 2.5.4 催化剂的填装37-38
- 2.5.5 实验步骤38
- 2.5.6 数据的记录与分析38
- 2.6 数据的处理与计算38-40
- 第三章 结果与讨论40-60
- 3.1 Ni 含量对甲烷二氧化碳重整反应催化活性的影响40-44
- 3.1.1 甲烷和二氧化碳转化率随 Ni 含量的变化规律40-42
- 3.1.2 一氧化碳和氢气选择性随 Ni 含量的变化规律42-44
- 3.2 反应温度对催化活性的影响44-48
- 3.2.1 甲烷和二氧化碳转化率随反应温度的变化规律44-46
- 3.2.2 一氧化碳和氢气选择性随反应温度的变化规律46-48
- 3.3 Ni/γ-A1_2O_3、Ni-MgO/γ-A1_2O_3及钡改性的 Ni/γ-A1_2O_3催化剂的稳定性实验48-49
- 3.4 原料气组成对催化活性的影响49-53
- 3.4.1 甲烷和二氧化碳转化率随原料气组成的变化规律50-51
- 3.4.2 一氧化碳和氢气选择性随原料气组成的变化规律51-53
- 3.5 进料空速对催化活性的影响53-56
- 3.5.1 甲烷和二氧化碳转化率随进料空速的变化规律53-55
- 3.5.2 一氧化碳和氢气选择性随进料空速的变化规律55-56
- 3.6 助剂 MgO 含量不同对催化剂催化活性的影响56-60
- 第四章 总结60-63
- 参考文献63-69
- 攻读硕士学位期间所取得的研究成果69-70
- 致谢70-71
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