一、STUDES ON PREPARATION OF FEED GASFOR METHANOL SYNTHESIS BY CATALYTICOXIDATION OF NATURAL GAS I.EFFECTS OF FEEDSTOCK RATIO AND TEMPERATURE ON THE COMPOSITION OF SYNGAS（论文文献综述）
盛依依[1]（2021）在《乙烯生产技术及进展分析》文中提出介绍了管式炉蒸汽裂解、甲醇制烯烃、催化裂解等几种制乙烯的主要生产工艺,并总结了近几年乙烷氧化脱氢、甲烷制乙烯、合成气制乙烯、原油直接制乙烯和生物质制乙烯方面的技术进展,指出乙烯原料多元化发展已成为产业发展的必然趋势,随着轻烃利用项目的不断推进,未来一段时间,轻烃裂解路线将成为我国新增乙烯产能的主要来源之一。
李亮荣,陈祖杰,梁娇,彭建,彭悦,王琦,熊磊[2]（2021）在《重整制氢技术的研究进展》文中认为氢能是国际公认的新型绿色能源,加速对氢能开发利用符合我国当前能源结构转变以及可持续发展战略。重整制氢因其制氢率较高,工艺较成熟,成本较低等优势而成为当前最为重要的制氢方法之一,但现阶段重整制氢仍存在一定的局限性。综述了近年来重整制氢的主要方法,重点分析蒸汽重整、部分氧化重整、自热重整在制氢过程出现的问题及改进方法,集中阐述催化剂、操作条件、重整方式及反应器对重整制氢的作用效果,展望了重整制氢的研究方向。
郭淼鑫,杜君臣,李红,张秀娟,张爱敏,赵云昆[3]（2021）在《甲烷燃烧贵金属催化剂研究新进展》文中进行了进一步梳理采用替代性清洁燃料和安装排放后处理装置是目前控制和削减内燃机汽车尾气污染物排放的最有效手段。天然气被认为是极具替代潜力的清洁燃料,然而其中未燃烧的甲烷会造成严重的温室效应。甲烷具有稳定的正四面体结构、C-H键难于被活化断裂,因此成为天然气车的排放控制焦点和研究热点。以贵金属为活性组分的贵金属催化剂显示出比非贵金属催化剂更强的甲烷催化氧化活性,耐水、耐硫和耐高温性能,是实现甲烷充分燃烧的主流催化材料。最新出台的轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）更严格地限制了尾气中污染物的排放,为新一代天然气车用高效尾气净化催化剂的研发提供借鉴和参考,本文重点围绕催化活性提升和耐水、耐硫性能增强等,综述了近10年来国内外在甲烷燃烧贵金属催化剂方面的最新研究进展,并提出负载在掺杂了过渡金属或稀土元素的三维有序大孔或介孔材料上的Pd基双金属和多金属催化剂将成为未来尾气净化催化剂活性、稳定性提升的主要方向。
马云强[4]（2020）在《焦炉煤气与转炉煤气联产乙二醇过程模拟与经济分析》文中指出乙二醇是生产聚酯纤维、防冻液等化工产品的原料,随着聚酯产业的发展,乙二醇的需求量也正逐渐增加。当前乙二醇的主要工业生产方式为两种,一种是石油路线制备乙二醇技术,该路线发展受制于我国富煤缺油少气能源现状与原料过度依赖石油资源;另一种是煤路线制备乙二醇技术,煤制乙二醇过程更加符合我国的能源结构与充分利用煤炭资源的工业发展要求,该过程的实质是利用合成气进行乙二醇的生产,并且煤气化部分的能耗占比达到了32.94%,如果可找到不经煤气化生产的合成气气源,并利用该气源进行乙二醇的生产,则能够有效的降低乙二醇的生产成本。钢铁产业运行过程产生的焦炉煤气含有60%H2,转炉煤气中含有60%CO,这两种气体能够组成新的合成气来源,为生产乙二醇提供新的原料选择。本文通过利用Aspen Plus化工模拟软件设计与计算了焦炉煤气与转炉煤气联产乙二醇的工艺生产过程。结果显示,50000Nm3/h焦炉煤气经非催化转化、耐硫变换、脱硫脱碳分离后可提纯出53814 Nm3/h H2与9586 Nm3/h CO;30000 Nm3/h转炉煤气经加氢脱硫、催化除氧、脱硫脱碳净化后可提纯出17940 Nm3/h CO;CO羰化偶联合成47.4 t/h草酸二甲酯,草酸二甲酯加氢合成24.8 t/h目标产品乙二醇,折合年产量为19.9万吨/年,即20万吨/年。元素分析显示本文设计的乙二醇生产过程的CO2排放量为1.06 t CO2/t EG,低于煤路线制备乙二醇的CO2排放量（2.89 t CO2/t EG）;碳效率为52.71%,高于煤路线制备乙二醇过程中碳元素效率（39.27%）。技术经济分析显示该工艺内部收益率为16.13%,数值高于基本贴现率（11%）,生产的乙二醇的成本为3212.64元/吨,低于煤路线制备乙二醇的生产成本（4606元/吨）,说明该项目不仅具有良好的盈利能力,而且经济效益好于煤制乙二醇过程,有效降低了乙二醇的生产成本,验证了本论文设计之初的设想。
凌晨[5]（2019）在《混合过程对铜基催化剂微结构演变过程的影响》文中提出铜基催化剂作为合成气制甲醇、低温水煤气变换、有机物氧化等反应的优良催化剂,有着十分广泛的应用,其制备方法主要采用共沉淀法。由于共沉淀过程往往是一个极快速反应过程,其特征时间尺度远远小于混合过程,因此必然会受到后者的影响。本文在前期工作的基础上,在Cu-Zn体系中通过实验与模拟相结合的方式深化了对混合—Cu-Zn分布—陈化这一复杂过程的认识;并进一步在全新的Cu-Mn体系中考察了混合对沉淀过程及催化剂微结构演变过程的作用机制,阐明了共沉淀法制备Cu基催化剂的共性特点。论文首先完善了一种计算孔雀石中其它元素含量的XRD分析方法,利用10°-35°范围内主要衍射峰的偏移与孔雀石结构中Cu2+被取代的量之间的关系,通过综合考虑多个衍射峰之间的相对位置进行计算。与文献方法相比,该方法不仅能够避免单峰拟合时衍射峰之间的相互干扰,还能消除不同表征仪器之间的系统误差,从而得到更为准确的孔雀石中其它元素的含量。在Cu-Zn体系中,通过改变反应器类型、体积流率、超声功率等手段全面研究了陈化过程中pH突变点的出现时间与共沉淀反应时混合状态的关系,指出前期工作中出现的相互矛盾的变化趋势是混合状态的不同所导致的。同时,通过层状结构模型对共沉淀过程进行模拟后发现,混合性能对于Cu2+、Zn2+沉淀速率在时间和空间上的分布有着不同的作用规律,揭示了沉淀物中Cu-Zn分布的均匀性与pH突变点的出现时间存在极值点的根本原因。进一步分析发现,沉淀物在时间和空间尺度上的Cu-Zn分布对后续催化剂微结构演变的影响不尽相同。利用XRD、TG-MS、XPS等表征手段系统研究了 Cu/Mn摩尔比、沉淀pH值、焙烧温度等常规参数对铜锰催化剂制备过程及产物的影响。在此基础上选取合适的实验条件,采用四种不同的反应器进行制备,探究混合过程在Cu-Mn这一新体系中的作用机制。结果显示,随着混合性能的提高,前驱体中碳酸铜锰的比例,锰孔雀石中的Mn含量,焙烧过程中形成的HT-CO32-量,催化剂中Cu-Mn的相互作用力以及最终催化甲苯氧化的活性均呈现单调的变化。整个作用路径与Cu-Zn体系十分相似,为之后继续向其它新体系拓展提供了借鉴。
张恒强[6]（2012）在《介孔过渡金属氧化物及多孔负载型氧化物催化活化甲烷的研究》文中指出随着世界经济的飞速发展,石油和煤等能源、资源已经面临着日益短缺的问题,以甲烷为主要成分的C1资源已经成为人们争相开发和利用的资源,这也是世界各国改善环境和维持可持续发展的最佳选择。然而,甲烷是自然界中最稳定的碳氢分子,其转化研究已经历经百年,除已实现工业化的间接转化法外,直接转化法进展缓慢,已研究过的催化剂多达数千种以上,所使用的元素几乎包括了除零族元素以外的全部元素,但仍有诸多难以逾越的障碍。深入系统的研究和探索甲烷转化新途径,揭示甲烷转化的内在规律,对解决目前人类面临的能源、资源和环境等问题有着极为重要的理论和实用意义。介孔过渡金属氧化物除具有过渡金属氧化物的组成和通常的物理化学性质外,由于介孔的存在,它们还呈现出大孔径,大比表面积,丰富的表面结构,纳米粒子属性和微型反应器的功能。此外,它们的孔道结构和组成是可调节的,具有可设计的特性。与已知的甲烷转化催化剂相比,确有许多无以伦比之处。因此,可以毫无怀疑的认为,稳定的介孔过渡金属氧化物材料为寻找能够在温和条件下打开甲烷分子中的C-H键,建立C-C、C-O等新键的新型高效催化剂提供了一个难得的机会。基于此,本文以介孔过渡金属氧化物为催化剂,开展了一系列催化活化甲烷转化的研究工作,主要内容如下：（1）以离子液体和苯醚为媒介、乙酰丙酮铁为铁源、离子液体并参与形貌控制制备出新颖的介孔α-Fe203材料,通过扫描电镜（SEM）表征发现其具有花瓣状结构,每个纳米棒长约567nm,宽约52nm；进一步通过透射电镜（TEM）可以在棒体上观察到有明显的介孔孔道,孔径为3.2nm；N2吸附脱附曲线（BET）分析得该新颖介孔材料的比表面为55.1m2·g-1。同时将其用于催化活化甲烷,实验结果发现在3atm,CH4/02=3,GHSV=4800ml/g.h条件下,130℃的低温下就可以打破甲烷分子中的C-H键,生成含C-O键产物。这比文献上报道的纳米α-Fe203活化甲烷的最低温度降低了220℃,比目前报道的甲烷热转化的最低活化温度低70C。经研究证明此介孔α-Fe203材料中存在三种活性氧,其中对应于可在130℃时活化甲烷的是表面吸附氧。（2）通过改进的硬模板法批量制备了介孔氧化物Co304及其掺杂5%其它过渡金属和稀土金属Ce氧化物材料,并将其用于活化甲烷,发现纯的介孔Co3O4可以在145℃时活化甲烷,在以5%Cr-Co3O4为催化剂时甲烷的最低活化温度也为130℃,这比目前文献中以Co3O4为活性组分的材料活化甲烷的最低温度要低71℃,在低温下CO的选择性高于90%,并有长寿命,其有望成为低温下甲烷重整制合成气的催化剂。通过XPS测试发现该系列催化剂上含有两种活性氧即表面吸附氧和晶格氧,该系列催化剂中表面吸附氧的含量大于介孔α-Fe2O3,这也是该系列催化剂在低温下较α-Fe2O3具有长寿命的催化活性的原因。（3）利用改进并放大的硬模板法批量制备了介孔NiO及其掺杂过渡金属和稀土金属Ce氧化物系列催化剂并将其用于甲烷的活化,结果证明纯介孔NiO可以在210℃的低温下活化甲烷,以5%Fe-NiO的材料为催化剂时,发现其也可以在130℃的低温下活化甲烷,这比文献中报道的以NiO为活性的催化剂活化甲烷最低温度要低191℃,该系列催化剂在反应温度升高到250℃时,CO2的选择性始终高于80%,可见,该系列材料有可能发展为一种低温下催化燃烧甲烷的优秀催化剂。（4）通过改进的酸碱自调节法制备了介孔TiO2以及负载过渡和稀土金属Ce氧化物系列材料,并将其用于催化活化甲烷,实验结果显示介孔TiO2催化剂可以在210℃活化甲烷,比块体TiO2对甲烷的活化温度低290℃。当以5%Ce-TiO2为催化剂时甲烷的活化温度可以低至140℃,这也比文献报道的最好的同类TiO2催化剂活化甲烷的最低温度降低了360℃,同时比目前报道的甲烷热转化的最低温度降低了60℃。掺杂少量铁系（Fe、Co和Ni）可以使甲烷的活化温度降低到160℃和180℃。XPS测试结果证实该类催化剂低温催化活性应归因于表面吸附氧,高温时主要是晶格氧起催化氧化作用。（5）为了进一步深入理解孔及其孔结构在催化转化甲烷中的作用,本文还利用浸渍法制备了无孔的石英砂、介孔分子筛KIT-6、微孔分子筛HZSM-5负载过渡金属氧化物及稀土金属Ln（Ln=La、Ce和Gd）的催化剂,并分别研究了它们对甲烷的催化活化行为。发现无孔的石英砂活化甲烷生成含C-O键产物的温度最高,为670℃；KIT-6分子筛上含C-O键的产物生成温度为550℃,纯的HZSM-5载体在350℃活化甲烷,生成含C-O键的产物（CO和CO2）,微孔HZSM-5负载的稀土改性材料显示出优异的催化活性。微孔的HZSM-5负载双金属Ln和Zn的材料上最低在270℃活化甲烷生成含C-O键产物,介孔分子筛负载5%的Fe材料却可以在200℃时活化甲烷,这说明介孔分子筛负载的氧化物活化甲烷能力大于微孔分子筛负载的氧化物活化甲烷的活性,这证明了适宜的孔大小和结构因负载稀土改性的金属氧化物后可以创造出优异催化活性,负载了金属氧化物微孔分子筛催化剂的活性低于介孔分子筛负载氧化物的活性,是因为微孔分子筛催化剂中适宜的孔及其结构因负载而减少的缘故。这三类载体及负载金属氧化物材料活化甲烷生成C-C键产物的能力与生成C-O键产物能力有些不同。微孔HZSM-5负载金属氧化物材料活化甲烷生成C-C键产物的能力最强,可以在550℃时活化甲烷生成C-C键产物。有利于芳构化产物的生成。特别是在无氧、乙烯存在条件下该类催化剂可以显着降低甲烷的活化温度,使得甲烷在450℃的低温下生成芳烃,甲烷的最高转化率可以达到37.3%,这比文献上报道的获得相近甲烷转化率时的反应温度降低了150℃。上述研究结果充分说明在过渡金属氧化物中的孔及其结构和组成对催化甲烷转化有非常重要的作用,能显着的提高低温催化活性。介孔过渡金属氧化物是一类很有希望的低温高效催化转化甲烷的材料。对其深入系统的研究不仅能深刻地揭示出甲烷催化转化的内在本质,丰富催化化学的基础理论知识,而且还可能开发出低耗高效清洁催化转化甲烷的实用技术。
李文泽[7]（2011）在《碳一化学品转化反应及催化剂的研究》文中认为碳一催化转化制取高附加值的化工产品在改善环境、解决可替代石油资源和经济效益等方面具有多重意义。CH4、CO、CO2的合理利用以及甲醇的有效合成不仅成为学术界研究的热点,而且已引起企业界的关注。综合文献表明,CH4-CO2重整反应制合成气、由含CO2的合成气（CO/H2）低温合成甲醇以及C02催化加氢低温合成甲醇等碳一转化反应研究的重点是寻找和设计高活性催化剂。本论文在Ni基系列催化剂基础上,主要研究了稀土助剂对CH4-CO2重整反应催化剂性能的影响。采用CO/CO2/H2或C02/H2为原料,研究了低温合成甲醇新工艺和新型高活性催化剂。本论文使用浸渍法制备了Ni基系列催化剂,应用于CH4-CO2催化重整反应。结果表明,10%Ni/y-Al2O3催化剂具有较高的反应总碳转化率（71.6%）,但由于积炭,在反应过程中催化剂稳定性较差。添加稀土助剂La元素可提高Ni基催化剂的抗积炭性能,10%Ni/3%La2O3-y-Al2O3催化剂在CH4-CO2重整反应8h后的积炭量比10%Ni/y-Al2O3催化剂上积炭量下降了41%；添加La元素和Ce元素双助剂能进一步提高Ni基催化剂的抗积炭性能,10%Ni/3%La2O3-3%CeO2-γ-Al2O3催化剂上的积炭量比10%Ni/3%La2O3-γ-Al2O3催化剂上积炭量降低了34.8%、比10%Ni/y-Al2O3催化剂上的积炭量降低了76.2%。在焙烧温度773K、还原温度773K下制备的10%Ni/3%La2O3-3%Ce02-y-Al2O3催化剂比表面积最大、活性最高、抗积炭性能较好,CH4、CO2和总碳转化率分别为77.3%、97.1%和87.4%,H2/CO为1.10左右。经XRD、TPR和TG-DTA表征分析表明,La2O3-CeO2的加入提高了NiO晶粒的分散度,减小了NiO粒径,使催化剂更容易被还原；降低了催化剂的酸性,改变了Ni的电子结构,减少了甲烷裂解积炭,10%Ni/3%La2O3-3%CeO2-γ-Al2O3催化剂在CH4-CO2重整反应过程中表面出现了易被消除的丝状碳。本论文以2-丁醇为溶剂,Cu/ZnO催化剂,以含有C02的合成气（CO/CO2/H2）为原料,在低温低压（443K、3.0MPa）下合成出甲醇。原位红外光谱分析表明,2-丁醇溶剂的引入改变了传统甲醇合成反应的途径,起到了助催化的作用,降低了反应温度和压力,提高了碳的转化率。ZnO是低温合成甲醇反应的Cu基催化剂的理想载体,稀土元素La、Y作为助剂可以提高Cu-Zn基催化剂的活性。Cu/Zn摩尔比1/1且Y的含量为7.5%的Cu/ZnO/Y2O3催化剂在本系列催化剂参与的低温合成甲醇反应中呈现出较高的反应活性,碳的总转化率及甲醇的产率分别比使用Cu/ZnO催化剂提高了10%和17.5%。Cu/Zn摩尔比1/1且La的含量为10%的Cu/ZnO/La2O3催化剂在本系列催化剂参与的低温合成甲醇反应中呈现出较高的反应活性,碳的总转化率及甲醇的产率比使用Cu/ZnO催化剂均提高了17.5%。元素Zr和Cr作为助剂加入Cu-Zn基催化剂中不能提高催化剂的活性。Cu摩尔含量为50%,在Cu-Zn基催化剂中加入一定含量的稀土元素La或Y。摩尔比Cu/Zn/La=5/3/2或Cu/Zn/Y=5/4/1时,催化性能较好。但是,这一系列催化剂较Cu/Zn摩尔比为1/1的催化剂活性低。以2-丁醇为溶剂,Cu/ZnO催化剂,由CO2/H2为原料,在低温低压（443K、3.0MPa）下能够合成甲醇,2-丁醇溶剂的引入改变了CO2加氢合成甲醇反应的途径,使C02加氢合成甲醇反应按一个新的途径进行,降低了反应温度和压力,提高了碳的转化率。在Cu-Zn基催化剂中加入稀土助剂（La、Y、Ce）制得Cu/ZnO/MxOy系列催化剂,助剂La、Y能提高Cu基催化剂的活性,助剂Ce不能提高Cu基催化剂的活性。使用含La摩尔分数为5%的Cu/ZnO/La2O3催化剂进行低温合成甲醇反应,甲醇的产率和选择性分别比Cu/ZnO催化剂上提高了1.2%和1.4%。使用含Y摩尔分数为12.5%的Cu/ZnO/Y2O3催化剂进行甲醇合成反应,甲醇的产率和选择性分别比Cu/ZnO催化剂上提高了46.3%和42.8%。贵金属Pd能提高Cu基催化剂在C02加氢反应中产物甲醇的选择性,进而提高甲醇的产率。使用Pd摩尔分数为2.0%的Cu-Pd/ZnO催化剂进行CO2加氢低温合成甲醇反应时,甲醇产率比Cu/ZnO催化剂上提高了43.0%。A1在Cu基催化剂的加入增加了Cu的分散度,降低了催化剂中活性组分Cu的粒径,增大了催化剂的比表面积,增加了催化剂的活性中心,从而使Cu/ZnO/Al2O3催化剂上进行C02加氢低温合成甲醇反应的活性增加。在焙烧温度623K,还原温度493K条件下制备的Al的摩尔分数为7.5%的Cu/ZnO/Al2O3催化剂活性最佳,其CO2的转化率、甲醇选择性和产率分别比Cu/ZnO催化剂上提高了14.9%,94.4%和123.5%。本论文工作所取得的成果不仅对于设计碳一化学品转化反应途径具有很强的指导意义,同时也为改进碳一化学品转化反应催化剂提供了实验和理论依据。
丁永杰[8]（2011）在《甲烷洁净高效转化途径的研究》文中研究指明随着全球经济的高速发展,社会对能源和资源的需求迅速增长。而煤炭和石油类碳氢资源的日趋枯竭,将会对经济发展造成巨大的阻碍。以甲烷为主要成分的碳氢资源储量丰富,被人们认为是煤炭和石油的理想替代资源。然而,碳氢资源结构的这种变化势必要求相应的产业技术结构的改变,所以对以甲烷碳氢资源为原料的化学转化技术的研究是为未来化学工业的发展提供技术上的支撑和战略储备。甲烷C1碳氢资源转化的方法分为直接法和间接法。由于甲烷的分子特性,甲烷的直接转化研究虽经研究历了近百年,但仍然无法克服甲烷转化率和产物选择性的反比制约关系,即甲烷的高转化率与产物的高选择性无法同时获得。到目前为止,仍然没有开发出具有应用价值的甲烷直接转化技术。目前,甲烷转化具有实际应用价值的方法是间接转化法。合成气法是甲烷间接转化的传统方法。但合成气方法的高耗能、低碳氢利用率、巨大的设备投资是被公认的致命缺点。在碳氢资源日益短缺、低碳理念深入人心的今天,合成气法的缺点越来越受到人们的关注,所以开发低能耗、高效清洁的替代工艺势在必行。本文结合甲烷转化过程中存在的问题,本着清洁高效地转化甲烷的目的,设计了甲烷光化学溴代活化转化的工艺路线：（1）首先以甲烷光化学卤代活化合成高反应活性的低卤代甲烷替代高耗能、低利用率、高投资成本的合成气制备工艺；（2）然后以低卤代甲烷为活性中间产物合成多种下游化学化工产品替代合成气的下游工艺。由此完成甲烷光化学溴代活化转化工艺对甲烷合成气转化工艺的完整替代。通过研究发现本途径具有反应条件温和、设备投资小、碳氢资源利用率高等显着优点。在甲烷光化学溴代活化合成高反应活性的低溴代甲烷的研究中发现,对反应过程中的参数进行合理控制,能够高选择性地合成低溴代甲烷,其中液溴的扩散速度与光源强度的配合对选择性的影响较为明显；光源的特征谱线与产物的分布也具有明显的匹配关系：此外,适当延长反应时间,有利于提高二溴甲烷的选择性并降低高溴代甲烷的含量；放大反应中低溴代甲烷的选择性与溴的转化率均达到了小试时的最佳结果,其中溴的转化率大于99%,低溴代甲烷的选择性达到了91.3%。以高反应活性的甲烷光化学溴代产物二溴甲烷为起始原料,对其下游化学品的合成进行研究。其中,通过对二溴甲烷与正己醇合成己缩醛,然后己缩醛进一步催化水解得高浓度甲醛的研究发现：二溴甲烷与正己醇在碱性条件下,可以高收率地得到产物已缩醛。己缩醛在本文设计的连续水解装置中,以廉价的HZSM-5为催化剂连续水解得到高浓度的甲醛,其浓度可以达到18.9%，而且通过水解时水的加入量,以及延长连续水解反应的时间还可以进一步提高甲醛的浓度。以二溴甲烷与甲醇缩合制备的二甲氧基甲烷（甲缩醛,DMM）为原料,选择性催化氧化合成碳酸二甲酯（DMC）,该工艺简单,副产物仅有水,具有替代现有DMC合成方法的潜力,通过研究筛选出了最佳的催化剂（Cu-MCM41-2）及催化反应条件（催化剂用量0.3g,NHPI用量1mmol,反应加热温度160℃,O2压力2MPa,反应时间2h）,最优的催化效果为：DMC选择性86.2%, DMM转化率94.9%。催化剂在该体系下可以重复利用而且催化活性没有明显降低。该结果远高于文献报道值（Y/max=35.4%）,而且催化剂制备简单,活性稳定,适宜于工业应用。此外,还初步研究了二溴甲烷和氨水反应合成尿素；与苯二酚反应合成聚苯醚类树脂的反应,并证明了其反应的可行性。在甲烷光化学溴代反应过程中,产生了副产物溴化氢,本文设计了以氧化铜吸收,以空气低温氧化回收的方法。该方法具有回收率高,吸收剂氧化铜可以重复利用,操作简便,适用于本文所研究工艺的特点。通过上述研究结论证明了甲烷光化学溴代活化转化的可行性,以及其相对于甲烷合成气转化路线具有的明显优势。
吕印达[9]（2009）在《天然气催化部分氧化制取合成气的研究》文中研究指明近年来世界新探明的石油储量急剧下降,而天然气的探明储量则呈逐年上升。预计到2020年,天然气在世界能源结构中的比例将占到45%,而石油的比例则将从目前的41%下降为20%。因此,21世纪将迎来天然气的能源时代。我国天然气资源较为丰富,据1995年有关部门估计,我国陆地及海洋中天然气的远景储量为51万亿立方米,约占世界总储量的10%。过去由于“重油轻气”方针的影响,我国天然气的探明储量和实际产量均只占世界的1%,天然气和石油的产量比只有1:10,而发达国家则通常为1:1,因此,两者差距甚大。最近几年来,政府对天然气利用日益重视,提出“油气并重”的战略方针。在新的指导方针下,国内产业界和学术界开始重视天然气勘探和综合利用研究工作。中国石油天然气总公司制定了天然气综合利用目标,计划到2008年将我国的天然气产量增加到250～300亿立方米/年。可以预料,开展天然气综合利用的新技术研究将对我国国民经济的发展产生重大作用,同时还将具有长远的战略意义。天然气（甲烷）催化部分氧化（POM）高选择性制备合成气技术在1990年开始兴起。POM反应在热力学上是一个温和的放热反应,反应速率比水蒸气重整快几个数量级;另外,POM过程与传统的水蒸气重整相比,前者在大空速（1.05.0×105 h-1）条件下仍能获得很高的转化率和选择性,使合成气的生产能力提高上百倍,具有反应器体积小、效率高、能耗低等特点;且产物中H2/CO的比值恰为2,可直接用于合成甲醇、F-T合成烃类、合成二甲醚等后续工业过程。本文制备了两种类型由于天然气催化部分氧化制备合成气的催化剂,在常压条件下考察了CH4/O2比、空速和反应温度等因素对催化剂性能的影响,给出了其温度变化的规律。并通过分析表征手段考察了催化剂使用的积碳情况。结果表明,所研制的两类催化剂都具有较高的抗积碳性能。
李疆[10]（2010）在《甲烷可控转化新途径的研究》文中提出近年来原油供应的持续短缺,供需矛盾日益尖锐,石油资源日趋枯竭已成为小争的事实。据有关报道,世界上的石油储量可供人类使用30-40年。而我国是贫油国家,情况尤为突出,可供使用的石油储量会更少,能源和原料供应面临严峻的挑战。从资源方面考虑,普遍地认为我们的基本国情是富煤,缺油,少气。但如果从可有效利用成分的角度来看,事实并非如此。与天然气具有类似组成的,性质相似或相同,以甲烷为主要成分的碳资源（包括天然气,煤层气,天然气（甲烷）水合物和沼气）是储量极其丰富的资源,其中天然气资源比石油资源丰富,据预测可满足世界需求120年以上;煤层气主要成分与常规天然气相似,全球埋深浅于2000米的煤层气资源约为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的两倍多。我国煤层气资源丰富,居世界第三；目前,国际间公认全球的天然气水合物总储量是地球上所有煤、石油和天然气总和的2倍至3倍,可供人类使用1000年以上（当然其开采技术尚不成熟）；沼气（主要成分甲烷）来源于生物质,属于可再生资源。此外,与石油和煤相比,它们还有清洁和热值高的优点。因而这类资源备受世人关注与重视,大力开发和利用这种资源几乎已经成为世界各国改善环境和维持可持续发展的最佳选择。然而甲烷在热力学上的稳定性成为其广泛应用的最大障碍。本博士论文的工作就是采用光化学卤化甲烷的方法,在甲烷气中添加低碳烷烃的方法以及采用原位涂层法合成了系列负载有磷酸铁的介孔催化材料作催化剂等方法来实现甲烷的低温高选择性的可控转化,以求实现低温常压条件下的高选择性的活化甲烷。主要工作有:1.甲烷的光化学碘化反应的研究本部分我们首先设计制作了适合气体光化学反应的反应器。并对甲烷与碘的光化学反应进行了研究。研究结果表明:甲烷与碘的光化学反应,只有紫外光部分起作用。可见光部分对光反应无效果。紫外光作用下的甲烷碘化反应,碘甲烷的产率较低。2.甲烷的光化学溴化反应的研究本部分的研究表明:甲烷与液溴的光化学反应的有效光的波长范围在可见光区。在没有加入任何催化剂的条件下,通过甲烷与溴的光反应,高选择性的活化甲烷生成一溴甲烷和二溴甲烷。经过对光源的选择,设计和改进光反应器,控制温度等方法实现了低温常压条件下的高选择性制备二溴甲烷。以溴来计算转化率可达98%。低溴甲烷（即一溴甲烷和二溴甲烷之和）的选择性之和可达93%。反应温度在16～140℃之间。这一结果远远高于国际上文献报道的结果。3.本章主要是采用添加低碳烃的方法考察了对甲烷的活化的影响。得到的主要结论有:①在一定的实验条件下,添加乙烯对甲烷的活化最为有利。在Ga、稀土金属-Zn、Ce-Mo和Cr-Mo等负载的HZSM-5催化剂上,原料气中添加乙烯后甲烷在较低温度（450℃-520℃）下可实现活化。甲烷的转化率超过35.0%；而在相同的实验条件下,没有添加其它气体时,催化剂对甲烷活化作用就不明显。因此原料中添加第二组分对于甲烷活化具有十分重要的意义。②以乙烯为第二组份气时,稀土金属氧化物的添加能够增加催化剂的活性,一定程度延长催化剂的寿命。③添加丙烷在我们初步研究中对甲烷的活化影响有限。在研究丙烷的添加对甲烷芳构化的影响时,在1%Cu-1.35%Zn/HZSM-5、0.1%Gd-1.35%Zn/HZSM-5催化剂上,当CH4/C3H8=0,1.17,2.25三种摩尔比条件下,实验中没有发现丙烷对甲烷的活化有明显作用,甲烷的转化率均为负值。反而是甲烷的添加似乎对丙烷的转化有抑制作用使其转化率下降。④在研究丁烷的添加对甲烷芳构化的影响时,在450℃时,0.1%Gd-1.35%Zn-/HZSM-5上,CH4/C4H10=0.00,0.45,1.01,1.50和3.12摩尔比条件下的实验结果表明:甲烷的转化率从摩尔比为0.45的负值-9.8%,增加到摩尔比为3.125时的6.9%。说明一定条件下,增加甲烷气体的量有利于其被丁烷活化;在较低的温度下有利于实现甲烷的活化,但从芳烃的收率和选择性随摩尔比增加而降低的趋势来看,说明被活化的甲烷可能主要是参与到生成低碳烃等产物中。4.原位涂层法合成FePO4/SBA-15材料及其表征成功地（直接）合成了FePO4修饰的SBA-15介孔硅材料,在这种一步合成方法中,硝酸铁不仅作为磷酸铁的铁源,而且有助于形成有序的介孔结构。此外,由于与传统的浸渍法相比,这种方法也许提供了一种新的修饰介孔材料的方法,可以应用在许多功能化材料的合成过程中。另外,用原位涂层法合成出的FePO4-SBA-15介孔硅材料作为甲烷部分氧化制甲醛的催化剂经过实验考察发现:比硅基材料上负载有磷酸铁（5wt%）的催化剂和用浸渍法合成出的FePO4/SBA-15催化剂催化活性要强10～100倍。
二、STUDES ON PREPARATION OF FEED GASFOR METHANOL SYNTHESIS BY CATALYTICOXIDATION OF NATURAL GAS I.EFFECTS OF FEEDSTOCK RATIO AND TEMPERATURE ON THE COMPOSITION OF SYNGAS（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、STUDES ON PREPARATION OF FEED GASFOR METHANOL SYNTHESIS BY CATALYTICOXIDATION OF NATURAL GAS I.EFFECTS OF FEEDSTOCK RATIO AND TEMPERATURE ON THE COMPOSITION OF SYNGAS（论文提纲范文）
（1）乙烯生产技术及进展分析（论文提纲范文）
| 1 主要生产技术及进展 |
| 1.1 管式炉蒸汽裂解制乙烯 |
| 1.2 甲醇制烯烃 |
| 1.3 催化裂解制乙烯 |
| 2 其他生产技术的研发进展 |
| 2.1 乙烷氧化脱氢制乙烯 |
| 2.2 甲烷制乙烯 |
| 2.3 合成气制乙烯 |
| 2.4 原油直接制乙烯 |
| 2.5 生物质制乙烯 |
| 3 结语 |
（2）重整制氢技术的研究进展（论文提纲范文）
| 1 蒸汽重整 |
| 1.1 催化剂 |
| 1.2 操作条件 |
| 1.3 重整方式 |
| 2 部分氧化重整 |
| 2.1 催化剂 |
| 2.2 反应器 |
| 3 自热重整 |
| 3.1 操作条件 |
| 3.2 反应器 |
| 4 其它制氢法 |
| 4.1 干重整 |
| 4.2 等离子体重整 |
| 4.3 化学链重整 |
| 4.4 水相重整 |
| 5 结语与展望 |
（3）甲烷燃烧贵金属催化剂研究新进展（论文提纲范文）
| 1 Pd基催化剂 |
| 1.1 活性状态及影响因素 |
| 1.2 载体优选与改性 |
| 1.3 制备方法研究 |
| 1.4 Pd-Pt双金属 |
| 2 Pt基催化剂 |
| 2.1 活性状态及影响因素 |
| 2.2 载体优选与制备方法优化 |
| 3 Rh基催化剂 |
| 4 Au基催化剂 |
| 5 其他贵金属基催化剂 |
| 6 结语 |
（4）焦炉煤气与转炉煤气联产乙二醇过程模拟与经济分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 乙二醇的应用与生产 |
| 1.1.1 乙二醇的应用 |
| 1.1.2 乙二醇的生产路线 |
| 1.2 钢铁产业尾气的类型与利用 |
| 1.2.1 焦化尾气生产与利用现状 |
| 1.2.2 钢厂尾气利用现状 |
| 1.2.3 钢厂尾气与焦化尾气联合利用现状 |
| 1.3 选题思路与研究内容 |
| 1.3.1 选题思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 转炉煤气净化提纯过程 |
| 2.1 加氢脱硫单元信息与模拟 |
| 2.1.1 加氢脱硫技术信息 |
| 2.1.2 加氢脱硫模拟与结果 |
| 2.2 催化除氧单元信息与模拟 |
| 2.2.1 催化除氧技术信息 |
| 2.2.2 催化除氧模拟与结果 |
| 2.3 低温甲醇洗单元信息与模拟 |
| 2.3.1 低温甲醇洗技术信息 |
| 2.3.2 低温甲醇洗模拟与结果 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 焦炉煤气净化提纯过程 |
| 3.1 非催化转化单元信息与模拟 |
| 3.1.1 非催化转化技术信息 |
| 3.1.2 非催化转化模拟与结果 |
| 3.2 耐硫变换单元信息与模拟 |
| 3.2.1 耐硫变换技术信息 |
| 3.2.2 耐硫变换模拟与结果 |
| 3.3 低温甲醇洗单元信息与模拟 |
| 3.3.1 低温甲醇洗模拟与结果 |
| 3.4 变压吸附单元信息与模拟 |
| 3.4.1 变压吸附技术信息 |
| 3.4.2 变压吸附单元结果 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 乙二醇合成模拟过程 |
| 4.1 草酸二甲酯合成单元信息与模拟 |
| 4.1.1 草酸二甲酯合成技术信息 |
| 4.1.2 草酸二甲酯合成模拟与结果 |
| 4.2 乙二醇合成单元信息与模拟 |
| 4.2.1 乙二醇合成技术信息 |
| 4.2.2 乙二醇合成模拟与结果 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 元素利用与技术经济分析 |
| 5.1 元素利用率 |
| 5.1.1 CO_2排放量 |
| 5.1.2 碳效率 |
| 5.2 技术经济分析 |
| 5.2.1 总资本投资(TCI) |
| 5.2.2 总成本(TTC) |
| 5.2.3 产品价格与成本 |
| 5.2.4 内部收益率 |
| 5.2.5 盈亏平衡分析 |
| 5.3 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）混合过程对铜基催化剂微结构演变过程的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 Cu基纳米催化剂 |
| 1.2 共沉淀过程 |
| 1.3 混合对共沉淀过程的影响 |
| 1.4 论文的研究背景、目的及内容 |
| 第二章 实验方法与预实验 |
| 2.1 实验试剂和仪器 |
| 2.2 表征方法及仪器 |
| 2.3 Villermaux-Dushman测量混合时间 |
| 2.4 铜基催化剂的制备装置与方法 |
| 2.5 铜基催化剂的考评装置与方法 |
| 第三章 孔雀石中其它元素含量的XRD分析方法 |
| 3.1 方法 |
| 3.2 优势 |
| 3.3 其它体系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 混合对铜锌催化剂共沉淀过程及其产物的影响 |
| 4.1 不同反应器中混合对陈化过程的影响 |
| 4.2 湍流涡旋中铜锌共沉淀过程的模拟 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 混合对铜锰催化剂前驱体及其演变过程和产物的影响 |
| 5.1 实验条件的确定 |
| 5.2 混合过程的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者介绍 |
（6）介孔过渡金属氧化物及多孔负载型氧化物催化活化甲烷的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 甲烷资源的种类与分布 |
| 1.2 甲烷资源的用途 |
| 1.3 甲烷化工研究现状 |
| 1.3.1 甲烷直接转化 |
| 1.3.2 甲烷间接转化 |
| 1.3.3 甲烷化工工业化技术 |
| 1.3.4 甲烷化工工业技术存在的问题 |
| 1.4 本论文的研究思路及基本方案 |
| 参考文献 |
| 第二章 新型介孔氧化铁对甲烷的催化活化研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与仪器 |
| 2.2.2 介孔α-Fe_2O_3材料的制备 |
| 2.2.3 甲烷催化活性评价装置及分析方法的确立 |
| 2.3 介孔氧化铁的合成探讨 |
| 2.3.1 介孔α-Fe_2O_3纳米棒的合成 |
| 2.3.2 α-Fe_2O_3的介孔结构表征 |
| 2.3.3 介孔α-Fe_2O_3的形貌控制 |
| 2.4 介孔氧化铁对甲烷的催化活性研究 |
| 2.4.1 原料组成对甲烷转化的影响 |
| 2.4.2 产物的选择性和产率 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 介孔四氧化三钴及其掺杂材料对甲烷活化的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 介孔Co_3O_4材料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 介孔Co_3O_4材料的放大与改进 |
| 3.3.2 介孔Co_3O_4材料结构分析 |
| 3.3.3 介孔Co_3O_4催化活性的研究 |
| 3.3.4 甲烷在介孔Co_3O_4系列催化剂上的转化率研究 |
| 3.3.5 产物的选择性和产率研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 介孔氧化镍及其掺杂金属材料对甲烷的活化研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 介孔NiO材料的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 介孔NiO材料的放大实验研究 |
| 4.3.2 介孔氧化镍材料结构分析 |
| 4.4 催化剂的性能评价 |
| 4.4.1 介孔NiO系列催化剂上甲烷的活化研究 |
| 4.4.2 介孔NiO系列催化剂上甲烷的转化率 |
| 4.4.3 不同温度下产物的选择性和产率变化 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 介孔二氧化钛及其掺杂金属材料对甲烷的活化作用 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 试剂与仪器 |
| 5.2.2 介孔TiO_2材料的制备 |
| 5.3 结果和讨论 |
| 5.3.1 介孔TiO_2材料制备改进 |
| 5.3.2 介孔TiO_2材料结构分析 |
| 5.4 介孔TIO_2系列催化剂的性能评价 |
| 5.4.1 介孔TiO_2系列催化剂上甲烷活化研究 |
| 5.4.2 介孔TiO_2系列催化剂上甲烷的转化率研究 |
| 5.4.3 介孔TiO_2系列催化剂上产物选择性和产率变化研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 多孔负载型金属氧化物上的催化活化甲烷的研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 试剂与仪器 |
| 6.2.2 催化材料制备 |
| 6.2.3 KIT-6负载过渡金属氧化物材料的表征 |
| 6.3 KIT-6负载金属氧化物材料的催化性能评价 |
| 6.3.1 介孔KIT-6负载金属氧化物材料对甲烷的活化研究 |
| 6.3.2 甲烷的转化率 |
| 6.3.3 产物的选择性和产率 |
| 6.4 微孔HIZSM-5分子筛负载金属氧化物材料对甲烷的催化活化作用 |
| 6.4.1 微孔HZSM-5分子筛材料对甲烧的活化温度 |
| 6.4.2 甲烷在HZSM-5系列催化剂上的转化率 |
| 6.4.3 产物的选择性和产率 |
| 6.5 乙烯存在时HZSM-5负载材料上对甲烷活化影响 |
| 6.5.1 HZSM-5负载的氧化物上甲烷的活化 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 博士研究生阶段科研成果 |
| 致谢 |
（7）碳一化学品转化反应及催化剂的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 碳—化学的技术进展 |
| 1.1.1.1 间接法碳—化学技术 |
| 1.1.1.2 CO_2的利用 |
| 1.1.2 对碳—化学品转化反应研发工作的思考 |
| 1.2 CH_4-CO_2重整制合成气的研究 |
| 1.2.1 CH_4-CO_2重整制合成气的研究意义 |
| 1.2.2 CH_4催化重整制合成气的主要途径 |
| 1.2.2.1 CH_4水蒸气重整制合成气 |
| 1.2.2.2 CH_4部分氧化反应 |
| 1.2.2.3 CH_4-CO_2催化重整 |
| 1.2.2.4 三重整反应 |
| 1.2.3 CH_4-CO_2重整反应研究现状 |
| 1.2.3.1 CH_4-CO_2重整反应热力学可行性的研究 |
| 1.2.3.2 CH_4-CO_2重整反应催化剂的研究 |
| 1.2.3.3 CH_4-CO_2重整反应机理的研究 |
| 1.2.3.4 CH_4-CO_2重整反应催化剂失活 |
| 1.3 合成甲醇工艺及催化剂的研究 |
| 1.3.1 合成甲醇的工艺 |
| 1.3.1.1 传统的高温合成甲醇 |
| 1.3.1.2 低温气相合成甲醇 |
| 1.3.1.3 低温液相合成甲醇 |
| 1.3.2 合成甲醇的催化剂 |
| 1.3.2.1 催化剂的概述 |
| 1.3.2.2 催化剂的分类 |
| 1.3.2.3 催化剂研究开发概况 |
| 1.3.2.4 关于铜基催化剂的结论 |
| 1.3.3 合成甲醇的机理 |
| 1.3.3.1 一氧化碳机理 |
| 1.3.3.2 二氧化碳机理 |
| 1.3.3.3 混合反应机理 |
| 1.3.3.4 反应的控速步骤 |
| 1.4 论文结构 |
| 第2章 CH_4-CO_2重整制合成气反应及催化剂研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2.2 实验工艺流程图 |
| 2.2.3 催化剂的制备 |
| 2.2.4 催化剂的活性评价 |
| 2.2.5 气相色谱分析 |
| 2.2.6 催化剂的表征 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
| 2.3.1.1 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 2.3.1.2 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂积炭的影响 |
| 2.3.1.3 Ni含量对Ni/γ-Al_2O_3催化剂比表面的影响 |
| 2.3.1.4 10%Ni/γ-Al_2O_3催化剂的稳定性 |
| 2.3.2 稀土元素La对Ni基催化剂性能的影响 |
| 2.3.2.1 La含量对10%Ni/La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 2.3.2.2 La含量对10%Ni/La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂积炭的影响 |
| 2.3.2.3 10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂稳定性 |
| 2.3.2.4 浸渍顺序对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 2.3.2.5 反应温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 2.3.3 稀土元素Ce对Ni基催化剂性能的影响 |
| 2.3.3.1 Ce含量对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 2.3.3.2 Ce含量对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂积炭和比表面积的影响 |
| 2.3.3.3 10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂稳定性 |
| 2.3.3.4 焙烧温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
| 2.3.3.5 还原温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
| 2.3.3.6 反应温度对10%Ni/3%La_2O_3-γ-Al_2O_3催化剂性能的影响 |
| 2.3.4 不同催化剂制备合成气中H_2/CO比 |
| 2.3.5 催化剂的表征 |
| 2.3.5.1 程序升温还原(TPR) |
| 2.3.5.2 XRD分析 |
| 2.3.5.3 热分析 |
| 2.3.5.4 SEM分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 含CO_2合成气低温合成甲醇反应及催化剂的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及仪器 |
| 3.2.1.1 实验原料 |
| 3.2.1.2 实验仪器 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.2.2.1 催化剂的制备 |
| 3.2.2.2 甲醇合成反应 |
| 3.2.3 原位FTIR表征 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 低温合成甲醇新工艺及反应机理的研究 |
| 3.3.2 时间对反应的影响 |
| 3.3.3 溶剂对反应的影响 |
| 3.3.4 催化剂对反应的影响 |
| 3.3.4.1 载体对催化剂活性的影响 |
| 3.3.4.2 稀土助剂对Cu-Zn基催化剂活性的影响 |
| 3.3.4.3 其他元素对催化剂性能的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 CO_2加氢低温合成甲醇反应及催化剂的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验仪器及原料 |
| 4.2.1.1 实验仪器 |
| 4.2.1.2 实验原料 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.2.2.1 催化剂的制备 |
| 4.2.2.2 甲醇合成反应 |
| 4.2.3 催化剂的表征 |
| 4.2.3.1 催化剂比表面积测定 |
| 4.2.3.2 催化剂的TPR测定 |
| 4.2.3.3 催化剂的XRD测定 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 低温合成甲醇新工艺的研究 |
| 4.3.2 时间对反应的影响 |
| 4.3.3 温度对反应的影响 |
| 4.3.4 催化剂对反应的影响 |
| 4.3.4.1 稀土助剂对Cu-Zn基催化剂活性的影响 |
| 4.3.4.2 贵金属元素Pd对Cu-Pd/ZnO催化剂活性的影响 |
| 4.3.4.3 Al含量对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 4.3.4.4 焙烧温度对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 4.3.4.5 还原温度对Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂活性的影响 |
| 4.3.5 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的表征 |
| 4.3.5.1 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂比表面积(BET) |
| 4.3.5.2 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的TPR分析 |
| 4.3.5.3 Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂的XRD分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 CH_4-CO_2重整制合成气反应及催化剂研究结论 |
| 5.2 含CO_2合成气低温合成甲醇反应及催化剂研究结论 |
| 5.3 CO_2加氢低温合成甲醇反应及催化剂研究结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文及参加科研情况 |
| 致谢 |
（8）甲烷洁净高效转化途径的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 甲烷C_1资源的种类与分布 |
| 1.2 甲烷C_1资源的利用 |
| 1.3 甲烷C_1资源的化学工业现状 |
| 1.3.2 甲烷间接转化的研究 |
| 1.3.3 甲烷的直接转化的研究 |
| 1.3.4 目前甲烷转化研究中存在的问题 |
| 1.4 本文实验方案的设计思路 |
| 第二章 甲烷的光化学溴代活化的放大研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1. 试剂及仪器 |
| 2.2.2. 反应装置的设计 |
| 2.2.3. 甲烷光化学活化试验步骤及产物分析 |
| 2.2.4. 产物的定性分析 |
| 2.2.5. 光源光谱测定 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1. 光源对甲烷溴代活化的影响 |
| 2.3.2. 工艺条件对甲烷光化学溴代活化的影响 |
| 2.3.2.1. 预热对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.3.2.2. 预热时间及温度对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.3.2.3. 暗区对甲烷光化学溴代活化的影响 |
| 2.3.2.4. 光源位置对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.3.2.5. 反应物料比例对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.3.2.6. 反应时间对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.3.2.7. 光源强度对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.3.2.8. 投料量对甲烷光化学溴代反应的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 温和条件下由二溴甲烷合成甲醛的研究 |
| 3.1. 前言 |
| 3.2. 实验方法 |
| 3.2.1. 试验所用试剂与仪器 |
| 3.2.2. 缩醛的合成反应 |
| 3.2.3. 缩醛的水解反应 |
| 3.3. 二溴甲烷与正碳醇合成缩醛的工艺研究 |
| 3.3.1. 正碳醇与CH_2Br_2的比例对CH_2Br_2转化率的影响 |
| 3.3.2. 反应时间对CH_2Br_2转化率的影响 |
| 3.3.3. 反应温度对二溴甲烷转化率的影响 |
| 3.4. 缩醛水解制备甲醛的催化剂的筛选及工艺条件优化 |
| 3.4.1. 催化剂的筛选 |
| 3.4.1.1. 液体酸催化剂对缩醛水解的影响 |
| 3.4.1.2. 几种固体酸催化剂对缩醛水解的影响 |
| 3.4.1.3. 几种杂多酸催化剂对缩醛水解的影响 |
| 3.4.1.4. 不同硅铝比的ZSM-5催化剂对缩醛水解的影响 |
| 3.4.1.5. HZSM-5(25)催化剂的焙烧温度对缩醛水解的影响 |
| 3.4.2. 水解反应条件的优化 |
| 3.4.2.1. 反应温度对二戊氧基甲烷和二已氧基甲烷的水解影响 |
| 3.4.2.2. HZSM-5(25)的用量对二戊氧基甲烷和二己氧基甲烷的水解影响 |
| 3.4.2.3. 反应时间对二戊氧基甲烷和二已氧基甲烷的水解影响 |
| 3.4.3. 缩醛连续水解方法的研究 |
| 3.4.3.1. 连续水解装置中催化剂用量对戊缩醛水解的影响 |
| 3.4.3.2. 连续水解装置中反应温度对戊缩醛水解的影响 |
| 3.4.3.3. 缩醛连续水解放大试验结果 |
| 3.5. 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 由二溴甲烷合成碳酸二甲酯的研究 |
| 4.1. 前言 |
| 4.2. 实验方法 |
| 4.3. DMM的合成 |
| 4.4. DMM选择性氧化催化剂的筛选 |
| 4.4.1. 中心金属离子的筛选 |
| 4.4.2. 配体的筛选 |
| 4.4.3. 催化剂载体的筛选 |
| 4.5. CU-MCM41与Cu-MCM48催化剂的表征 |
| 4.5.1. Cu-MCM41与Cu-MCM48催化剂的合成 |
| 4.5.2. Cu-MCM41与Cu-MCM48催化剂的表征 |
| 4.5.2.1. 红外分析(FT-IR) |
| 4.5.2.2. 电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES) |
| 4.5.2.3. X射线粉末衍射分析(XRD) |
| 4.5.2.4. N_2气吸附脱附曲线分析(BET) |
| 4.5.2.5. 扫描电镜(SEM)投射电镜(TEM)分析 |
| 4.5.2.6. X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 4.6. DMM选择性氧化反应的工艺条件优化 |
| 4.6.1. 催化剂负载量对DMM选择性氧化合成DMC的影响 |
| 4.6.2. 催化剂用量的影响 |
| 4.6.3. 反应压力的影响 |
| 4.6.4. 反应温度的影响 |
| 4.6.5. 反应时间的影响 |
| 4.6.6. NHPI用量的影响 |
| 4.6.7. 催化剂循环利用 |
| 4.7. DMM选择性氧化合成DMC的催化反应机理 |
| 4.8. 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 由二溴甲烷合成其它化学品的探索 |
| 5.1. 前言 |
| 5.2. 由二溴甲烷合成尿素的研究 |
| 5.2.1. 试剂与仪器 |
| 5.2.2. 实验方法 |
| 5.2.3. 结果与讨论 |
| 5.3. 由二溴甲烷合成聚苯醚类树脂的研究 |
| 5.4. 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 甲烷转化过程中含溴副产物的回收利用 |
| 6.1. 前言 |
| 6.2. 溴化氢的回收试验 |
| 6.2.1. 实验方法 |
| 6.2.2. 溴化氢吸收剂筛选 |
| 6.2.3. 溴化氢回收工艺条件研究 |
| 6.3. 溴化钠(或溴化钾)的回收利用 |
| 6.4. 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 展望 |
| 博士研究生阶段的科研成果 |
| 致谢 |
（9）天然气催化部分氧化制取合成气的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外关于POM 反应催化剂的研究进展 |
| 1.1.1 Ni 催化剂的助剂研究 |
| 1.1.2 POM 催化反应机理的研究 |
| 1.1.3 催化剂失活与再生 |
| 1.1.4 POM 所存在的问题及应用研究的发展趋势 |
| 1.2 任务目标 |
| 1.3 本论文研究的意义及主要工作 |
| 第二章 甲烷催化部分氧化制合成气催化剂研究 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 催化剂制备 |
| 2.1.2 催化剂的活性评价 |
| 2.2 催化剂的研制和试制 |
| 2.2.1 载体的选择 |
| 2.2.2 Ni 负载量的选择 |
| 2.2.3 助剂的选择 |
| 2.2.4 担体表面改性的影响 |
| 2.3 计算结果 |
| 2.3.1 甲烷部分氧化制合成气热力学计算结果 |
| 2.4 反应工艺参数和催化剂稳定性考察 |
| 2.4.1 反应工艺参数的考察 |
| 2.4.2 催化剂稳定性考察 |
| 第三章 天然气空气催化部分氧化制合成气的研究 |
| 3.1 床层高径比的影响 |
| 3.2 原料气空速的影响 |
| 3.3 CH_4/O_2 比的影响 |
| 3.4 温度的影响 |
| 3.5 N_2 的稀释效应 |
| 3.6 催化剂的稀释效应 |
| 第四章 CH_4-O_2-H_2O 反应体系的研究 |
| 4.1 添加H_2O 对CH_4 转化率和产物选择性的影响 |
| 4.2 空速对CH_4-O_2-H_2O 反应性能的影响 |
| 4.3 加H_2O 对体系积碳的影响 |
| 4.4 压力对CH_4-O_2-H_2O 反应体系性能的影响 |
| 第五章 天然气空气催化部分氧化的应用 |
| 5.1 天然气、空气和水蒸气转化制二甲醚、甲醇、合成油原料气 |
| 5.2 流化床条件下甲烷部分氧化制备合成气 |
| 5.3 甲烷部分氧化反应引发过程的研究 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（10）甲烷可控转化新途径的研究（论文提纲范文）
| 中文文摘 |
| 英文文摘 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 甲烷制合成气工艺的研究进展 |
| 1.1.1 甲烷制合成气的反应机理研究状况 |
| 1.1.1.1 甲烷制合成气的化学反应机理研究概况 |
| 1.1.1.2 甲烷制合成气能量热力学研究状况 |
| 1.1.2 甲烷制合成气催化剂的研究状况 |
| 1.1.3 载体的使用和机理研究现状 |
| 1.1.3.1 载体酸碱性对催化剂活性的影响 |
| 1.1.3.2 载体对CO_2解离能力的影响 |
| 1.1.3.3. 载体和活性组分的作用对催化剂活性的影响 |
| 1.1.4 助催化剂的作用 |
| 1.1.4.1 碱土金属和稀土金属氧化物助剂的作用 |
| 1.1.4.2 混合金属和混合金属氧化物助剂的作用 |
| 1.1.5 催化剂积炭行为的研究 |
| 1.1.5.1 催化剂的活性组分对积炭的影响 |
| 1.1.5.2 载体的酸碱性对催化剂积炭的影响 |
| 1.1.5.3 助催化剂的抗积炭性能 |
| 1.2 费-托(F-T)合成 |
| 1.2.1 费-托合成机理的研究 |
| 1.2.1.1 经典费-托合成反应机理 |
| 1.2.1.2 C_2活性物种理论 |
| 1.2.1.3 烯烃重吸附的碳化物理论 |
| 1.2.2 费-托合成反应用催化剂的研究现状 |
| 1.2.2.1 铁基催化剂 |
| 1.2.2.2 钴基催化剂 |
| 1.2.3 费-托合成反应器的研究状况 |
| 1.2.3.1 列管式固定床反应器 |
| 1.2.3.2 流化床反应器 |
| 1.2.3.3 浆态床反应器 |
| 1.3 甲烷氧化偶联(OCM)制乙烯 |
| 1.3.1 OCM反应机理研究 |
| 1.3.2 氧物种的研究 |
| 1.3.3 催化剂研究进展 |
| 1.3.4 OCM过程的技术经济评估研究 |
| 1.4 甲烷芳构化研究进展 |
| 1.4.1 有氧气氛或氧化剂存在下的甲烷芳构化 |
| 1.4.2 无氧气氛下的甲烷芳构化 |
| 1.4.2.1 非氧条件下甲烷芳构化的一般情况 |
| 1.4.2.2 非氧条件下甲烷芳构化的催化剂 |
| 1.4.2.2.1 载体酸性的作用 |
| 1.4.2.2.2 过渡金属氧化物的作用 |
| 1.5 其他一些重要的甲烷活化转化研究成果 |
| 1.5.1 甲烷液相催化氧化法合成甲醇 |
| 1.5.1.1 甲烷液相催化氧化机理的研究进展 |
| 1.5.1.2 甲烷液相催化氧化法用氧化剂的研究 |
| 1.5.1.2.1 O_2为氧化剂 |
| 1.5.1.2.2 Cl_2为氧化剂 |
| 1.5.1.2.3 (CF_3CO)_2O(三氟乙酸酐)为氧化剂 |
| 1.5.1.2.4 K_2S_2O_4为氧化剂 |
| 1.5.1.2.5 H_2SO_4或SO_3为氧化剂 |
| 1.5.1.3 甲烷液相催化氧化法用催化剂的研究 |
| 1.5.1.3.1 Pt为催化剂 |
| 1.5.1.3.2 Pd为催化剂 |
| 1.5.1.3.3 稀土金属离子为催化剂 |
| 1.5.1.3.4 其它催化剂 |
| 1.5.1.4 反应溶剂与反应器相关研究 |
| 1.5.2 甲烷光催化氧化法合成甲醇 |
| 1.5.2.1 CH_4+O_2气固相光催化体系 |
| 1.5.2.2 CH_4+H_2O多相光催化体系 |
| 1.5.2.3 甲烷光催化氧化其它催化剂研究概况 |
| 1.6 甲烷催化转化研究的研究思路及方案的确立 |
| 参考文献 |
| 第二章 甲烷与碘的光化学反应研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 化学实验品及光化学装置 |
| 2.2.2 光反应装置的设计 |
| 2.2.3 气体低压,负压采样器设计 |
| 2.3 实验简要步骤: |
| 2.4 实验结果及讨论 |
| 2.4.1. 不同光源对甲烷光化学碘化反应的影响 |
| 2.4.2 不同颜色反光板对甲烷光化学碘化反应的影响 |
| 2.4.3 考查光源光波波长范围对甲烷光化学碘化反应的影响 |
| 2.4.4 在一定光源照射下,足量碘与甲烷光反应生成的碘甲烷浓度与时间的关系 |
| 2.4.5 反应温度对甲烷光化学碘化反应的影响 |
| 2.5 碘化甲烷产物组成的确认(GC-Ms图) |
| 2.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 溴甲烷光化学合成的研究 |
| 3.1. 引言 |
| 3.1.1 一溴甲烷的工业生产方法 |
| 3.1.2 二溴甲烷的工业生产 |
| 3.2. 实验部分 |
| 3.2.1 化学试剂及分析用设备 |
| 3.2.2 实验中使用的设备 |
| 3.2.3 实验中所用光源 |
| 3.2.4 实验操作简要步骤 |
| 3.2.5 本实验研究中关于反应转化率和选择性的定义 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 以液溴为溴源进行光化学反应各因素对气相产物组分溴甲烷的影响 |
| 3.3.1.1 溴量的变化对气相中的产生的一溴甲烷浓度的影响 |
| 3.3.1.2 不同光源对气相中的产物一溴甲烷浓度的影响 |
| 3.3.1.3 反应温度对气相中一溴甲烷产量的影响 |
| 3.3.1.4 光源中的紫外光线对气相中一溴甲烷生成的影响 |
| 3.3.1.5 小结与讨论 |
| 3.3.2 以液溴为溴源进行光化学反应后各因素对产物液相组成的影响 |
| 3.3.2.1 化学试剂及设备 |
| 3.3.2.2 改进后的光反应装置 |
| 3.3.2.3 实验操作简要步骤 |
| 3.3.2.4 一些重要的实验结果和结论 |
| 3.4 提高产物液体组分中一溴甲烷和二溴甲烷选择性的实验条件优化 |
| 3.4.1. 实验装置上的改进 |
| 3.4.2 改进后的实验装置图 |
| 3.4.3 实验操作步骤 |
| 3.5 HBr和残余Br_2的测定方法 |
| 3.6 实验条件优化后的实验结果 |
| 3.7 结果与讨论 |
| 3.8 本次研究最佳实验结果与国外甲烷转化(液化)最佳结果之比较 |
| 3.9 甲烷溴化产物中各个组分的确认 |
| 3.9.1 总离子流图 |
| 3.9.2 各个组分的质谱图 |
| 3.10 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 甲烷在低碳烃混合体系中的低温活化研究 |
| 4.1 化学试剂和仪器设备 |
| 4.2 各种催化材料的合成 |
| 4.2.1 负载金属氧化物HZSM-5系列催化剂的制备 |
| 4.2.2 Al-SBA-15分子筛的制备 |
| 4.2.3 甲烷的催化活化 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 乙烯存在下甲烷的芳构化 |
| 4.3.1.1 各种类型催化剂上的芳构化 |
| 4.3.1.2 Ga氧化物负载在HZSM-5上的甲烷芳构化 |
| 4.3.1.2.1 不同Ga含量对芳构化的影响 |
| 4.3.1.2.2 原料气组成不同对芳构化的影响 |
| 4.3.1.3 添加稀土金属的Zn/HZSM-5上的芳构化 |
| 4.3.1.3.1 不同稀土金属氧化物对催化剂活性的影响 |
| 4.3.1.3.2 温度的影响 |
| 4.3.1.3.3 CH_4/C_2H_4摩尔比变化对芳构化的影响 |
| 4.3.1.3.4 催化剂的寿命 |
| 4.3.2 其他烃类对甲烷芳构化的影响 |
| 4.3.2.1 添加丙烷对甲烷芳构化的影响 |
| 4.3.2.2 丁烷对甲烷芳构化的影响 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 原位涂层法合成FePO_4/SBA-15材料及其在甲烷氧化生成甲醛反应中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的表征方法及条件 |
| 5.2.1 X-射线粉末衍射测试(XRD) |
| 5.2.2 比表面和孔径分析 |
| 5.2.3 透射电镜(TEM) |
| 5.2.4 ~(31)P固体魔角核磁共振(~(31)P MAS NMR) |
| 5.2.5 热重-差热分析(TG-SDTA) |
| 5.2.6 电子顺磁共振(ESR) |
| 5.3 FePO_4/SBA-15材料的制备 |
| 5.4 FePO_4/SBA-15材料的组成及结构分析 |
| 5.5. FePO_4/SBA-15材料的结构与表征 |
| 5.5.1. 粉末X-射线衍射(XRD) |
| 5.5.2. N_2吸附-脱附等温线(adorption-desorption) |
| 5.5.3. TEM(Transmission Electron Microscopy)结果 |
| 5.5.4. 热性质实验结果 |
| 5.6 在甲烷氧化中的催化活性 |
| 5.7 结论 |
| 参考文献 |
| 博士生学习期间主要科研成果 |
| Acknowledgement |
四、STUDES ON PREPARATION OF FEED GASFOR METHANOL SYNTHESIS BY CATALYTICOXIDATION OF NATURAL GAS I.EFFECTS OF FEEDSTOCK RATIO AND TEMPERATURE ON THE COMPOSITION OF SYNGAS（论文参考文献）
- [1]乙烯生产技术及进展分析[J]. 盛依依. 石油化工技术与经济, 2021(05)
- [2]重整制氢技术的研究进展[J]. 李亮荣,陈祖杰,梁娇,彭建,彭悦,王琦,熊磊. 工业催化, 2021
- [3]甲烷燃烧贵金属催化剂研究新进展[J]. 郭淼鑫,杜君臣,李红,张秀娟,张爱敏,赵云昆. 稀有金属, 2021(09)
- [4]焦炉煤气与转炉煤气联产乙二醇过程模拟与经济分析[D]. 马云强. 太原理工大学, 2020
- [5]混合过程对铜基催化剂微结构演变过程的影响[D]. 凌晨. 浙江大学, 2019
- [6]介孔过渡金属氧化物及多孔负载型氧化物催化活化甲烷的研究[D]. 张恒强. 华东师范大学, 2012(03)
- [7]碳一化学品转化反应及催化剂的研究[D]. 李文泽. 东北大学, 2011(07)
- [8]甲烷洁净高效转化途径的研究[D]. 丁永杰. 华东师范大学, 2011(04)
- [9]天然气催化部分氧化制取合成气的研究[D]. 吕印达. 大庆石油学院, 2009(03)
- [10]甲烷可控转化新途径的研究[D]. 李疆. 华东师范大学, 2010(07)