导读:本文包含了甲烷水蒸气重整论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:甲烷,水蒸气,催化剂,制氢,水蒸汽,氢气,表征。
甲烷水蒸气重整论文文献综述
厉勇,张英,王元华[1]（2019）在《甲烷水蒸气重整技术研究现状及进展》一文中研究指出对甲烷水蒸气重整工艺进行了介绍,从催化剂载体、催化剂活性组分、催化剂助剂入手对甲烷重整制氢技术催化剂的现状和研究进展进行了综述,并对甲烷水蒸气重整反应的反应机理和本征动力学研究进展进行了说明,对传统甲烷重整制氢反应器的现状和研究进展、新型制氢反应器的研究和应用现状进行了综述。Topsóe公司开发的HTCR反应器能够有效地降低原料和燃料的单位消耗量,在国外已经应用几十年。中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院的套管式反应器可有效利用高温位热量,制氢能耗可减少10%左右。(本文来源于《炼油技术与工程》期刊2019年07期）
Sajida,Riffat,Laraib[2]（2019）在《改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于催化甲烷水蒸气重整的实验研究》一文中研究指出氢能具有较高的能量密度且污染极小,近年来受到研究者的广泛关注。生产低成本的氢能用于燃料电池对满足能源需求具有重要意义。采用可再生的绿色生物质能源制备甲烷,并采用催化甲烷水蒸气重整制氢的方法值得探索和研究。在本项研究中,采用等体积浸渍法分别制备了 Ni/γ-Al2O3催化剂以及低成本改性Ni-Al2O3/MgO/CaO和NiLa-Al2C3/MgO/CaO催化剂,探究其对甲烷转化率以及氢收率的影响。并采用BET、XRD以及TPR等表征手段探究了催化剂的物化性能。结果表明这些催化剂在600℃-750℃的温度区间内对甲烷水蒸气重整制氢都有较高的效率及稳定性。其中,改性NiLa-Al2O3/MgO/CaO催化剂在热耗较少的低温条件下维持了连续8h的高催化活性,并达到了 98.60%的转化效率。这说明NiLa-Al2C3/MgO/CaO是一种经济、有效、高效的甲烷重整制氢催化剂,达到了生产及运行成本低,效率高的目的。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-06-01）
李凡,朱丽华,徐锋[3]（2019）在《介质阻挡放电等离子体甲烷/水蒸气重整制氢》一文中研究指出采用自制的介质阻挡放电实验系统,进行了甲烷/水蒸气大气压下重整制氢实验研究。考察了水碳比(水蒸气/甲烷物质的量比)、气体总流量、放电电压和放电频率对甲烷转化率及氢气等主要产物产率的影响。结果表明,甲烷转化率和氢气产率随着水碳比和放电电压的增加而增大,随着气体总流量和放电频率的增加呈现先增大后减小的变化规律。在放电电压18.6 k V、放电频率9.8 k Hz、水碳比3.4、反应气体总流量79 mL/min时,获最大氢气产率(14.38%)。此外,利用发射光谱对放电过程中的活性基团进行了原位诊断,得到了CH~·、OH~·、H_2及H_α活性粒子的光谱信号强度随实验参数的变化规律,并结合放电机理推测了氢气的生成路径。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2019年05期）
孙长春[4]（2019）在《甲烷-水蒸气重整制氢反应及其影响因素分析》一文中研究指出氢能是最清洁,最环保的能源,氢气的制取工艺具有极大的实际意义,本文通过对重整反应甲烷转化率的影响因素如水碳比、壁面温度、空速、压力及各工序反应条件等多方面因素进行分析,研究了提高氢含量的反应条件及甲烷蒸汽重整制氢反应的特点,为进一步优化生产和推广使用提供了参考。(本文来源于《当代化工研究》期刊2019年05期）
张英,厉勇,王元华[5]（2019）在《甲烷水蒸气重整反应的本征动力学实验研究》一文中研究指出通过搭建实验装置,选择现阶段重整制氢广泛使用的催化剂,进行了甲烷水蒸气重整的本征动力学实验研究,通过空白实验,消除辅材对反应的影响,通过实验调整,消除内外扩散影响,根据正交实验设计,得到了32组实验数据。选择幂函数性动力学模型,用32组实验数据对反应动力学模型进行回归,得到了函数各参数数值,并通过F检验分析,确认了实验结果的可靠性。在此基础上,通过调研某企业制氢装置实际运行数据,建立传统制氢反应器的一维拟均相数学模型。通过对模型进行求解、验证,模拟计算结果表明,甲烷转化率为68.95%,与装置实测数据相差1.5%;出口温度为764℃,与装置实测数据相差3.0%,验证了实验模型的有效性。(本文来源于《炼油技术与工程》期刊2019年03期）
侯悦,张荣俊,陆强,杨少霞,李明丰[6]（2018）在《基于改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂的电催化甲烷水蒸气重整的研究》一文中研究指出提出了电催化作用下甲烷水蒸气催化重整的新工艺。基于工业常规Ni基催化剂,采用等体积浸渍法,以Ni为活性组分,γ-Al_2O_3为载体,MgO、CaO为助剂,制备了Ni/γ-Al_2O_3、Ni-MgO/γ-Al_2O_3和Ni-CaO/γ-Al_2O_3催化剂,考察了电流强度、重整温度、水蒸气与甲烷的物质的量比(水碳比,S/C)对不同催化剂的CH_4转化率、H_2产率、CO选择性和催化剂稳定性的影响。结果表明,电催化工艺有着良好的普适性,电流的引入能够提升CH_4转化率、增加H_2产率,尤其在低温下电流的促进作用显着。在叁种催化剂中,Ni-CaO/γ-Al_2O_3催化效果最佳,在电流为4.5 A、S/C为3、重整温度为700℃时,CH_4转化率就高达95%以上。稳定性测试表明,电流的通入还能显着提高催化剂的稳定性,延缓催化剂的积炭失活。通过对催化剂的分析表征,发现电流的通入提升了催化剂中NiO的还原程度,同时抑制了反应过程中NiC_x向石墨炭的转化,从而可延缓催化剂因积炭覆盖反应活性位点而造成的失活。(本文来源于《燃料化学学报》期刊2018年04期）
谭力犁[7]（2018）在《钙铜耦合吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的过程分析及材料基础研究》一文中研究指出氢气作为一种清洁、高效、安全、可持续的二次能源,广泛应用于能源、化工、炼油、冶金和航天等领域。现阶段氢气主要通过天然气重整的方式进行工业生产。随着全球能源形势愈加紧张,环境污染问题日益严峻,传统工业天然气制氢技术越来越难以满足工业生产的需求。在此背景下,钙铜耦合吸附强化甲烷水蒸气重整制氢技术应运而生,它通过耦合钙基材料的CO_2吸/脱附及铜基载氧体的氧化/还原两个循环过程,不仅提高了反应系统的制氢效率,还解决了钙基吸附剂再生过程中的能量自供应问题,从而为天然气的清洁高效利用提供了广阔的发展前景,在工业原料的提供、能源有效转化以及全球环境保护等方面具有积极意义。因此有必要深入研究该反应体系中的各个反应过程,并开发高效的功能材料,为其未来的工业应用奠定坚实的理论基础。本文首先基于吉布斯自由能最小化方法对反应体系中不同反应温度、压力、S/C比例下的产物进行了热力学平衡态计算与分析,深入研究了CaO基CO_2吸附材料的存在对传统制氢反应体系的影响规律,并进一步对SESMR反应条件进行了系统优化,这为进一步的实验研究提供了理论指导。其次,本文对常用Ni基催化剂与Cu基载氧体在实际反应中的兼容性进行了首次的实验研究与报道。采用共沉淀法、溶胶凝胶法与湿混合法制备了高铜含量的NiO/CuO复合材料,并通过固定床反应器测试了其催化活性。结果表明,NiO/CuO材料间存在较强的相互作用,会极大降低Ni的重整催化活性,且即使CuO含量降低至1 wt.%时,其存在同样会对Ni/Cu复合材料产生负面影响,从而使Ni基材料的催化活性随着CuO含量增加或者样品制备煅烧温度升高而急剧下降。通过一系列表征技术的运用(SEM-EDS,TEM,BET,XRD,TPR和XPS),进一步研究和分析了NiO和CuO之间的相互作用规律,并在此基础上提出了其相互作用的机制模型。此外,针对该现象提出了载氧体与催化剂的颗粒直接混合方案,以避免CuO和NiO紧密接触对反应产生负面影响。经活性测试,采用这种方案的催化剂可以表现出优越的的重整催化性能,同时不影响各材料在钙铜耦合制氢技术中的功能表达。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-04-01）
侯悦[8]（2018）在《基于镍基催化剂的电催化甲烷水蒸气重整制富氢合成气的实验研究》一文中研究指出氢气作为一种高效优质的清洁能源,在世界能源消费结构中占有重要地位。现阶段工业制氢的主要途径是甲烷水蒸气重整,Ni基催化剂是最为常用的催化剂。甲烷水蒸气重整虽然已经工业化运用,但目前甲烷水蒸气重整仍面临着反应温度高,催化剂易积碳失活、稳定性差等问题。近年来电催化重整工艺受到一些关注,已被证实电催化工艺在生物油重整制氢及生物质焦油转化方面有着提升催化转化效率、抑制催化剂积碳等良好的效果,但该工艺在甲烷水蒸气重整领域未见报道,基于此本论文期望通过工艺改进的方式来解决目前甲烷水蒸气重整所存在的问题。论文首先使用常规Ni/γ-Al2O3及其MgO、CaO改性的催化剂,对“电催化”方法在甲烷水蒸气重整过程中的有效性开展了实验。制备了 Ni/y-Al2O3、Ni-MgO/y-Al203和Ni-CaO/γ-Al2O3催化剂,考察了在不同工况下电流强度对甲烷水蒸气重整CH4转化率、H2产率、CO选择性的影响,结果表明电流的引入能够提升CH4转化率、增加H2产率,尤其在低温下电流的促进作用显着。在叁种常规催化剂中,Ni-CaO/y-Al2O3催化效果最佳,在电流为4.5A、水碳比(S/C,水蒸气与甲烷的摩尔比)为3、重整温度为700℃时,CH4转化率就高达95%以上。对催化剂进行稳定性测试表明,电流的通入还能显着提高催化剂的稳定性,延缓催化剂的积碳失活。为讨论电流在甲烷水蒸气重整过程中所起到的作用,对稳定性测试后的催化剂进行分析表征,发现电流的通入提升了催化剂中NiO的还原程度,增加催化效率;同时还能促进分子解离,使得催化剂在低温工况下拥有较高重整效率。电流的通入也抑制了反应过程中NiCx向石墨碳的转化,延缓了催化剂因积碳覆盖反应活性位点而造成的失活。结合电催化在甲烷水蒸气重整中的作用,为进一步提升低温条件下电催化甲烷水蒸气重整的效率,使用催化剂Ni-CeO2/Al2O3-MgO,考察了电流强度、温度、S/C对电催化甲烷水蒸气重整CH4转化率、H2产率和CO选择性的影响。改性后的催化剂在4.5A、S/C为3、温度为600℃的条件下,CH4转化率就能达到95%以上,且经9h稳定性测试催化剂无明显失活。将Ni-CeO2/Al2O3-MgO催化剂与Ni/Al2O3和Ni/Al2O3-MgO催化剂进行对照实验,并将对照实验结果进行表征分析,对比发现电催化作用下Ni-CeO2/Al2O3-MgO催化剂在低温拥有较高重整效率及良好稳定性是催化剂自身性质与电催化相结合的结果。本论文为解决甲烷水蒸气重整工艺现阶段存在的问题提供了一种新的方法和思路,为后续相关研究提供理论指导。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2018-03-01）
姜健准,刘红梅,张明森[9]（2018）在《Ni/ZrO_2催化剂的制备及甲烷分步水蒸气重整反应性能》一文中研究指出采用沉淀法制备了ZrO_2载体,进一步采用浸渍法制备了不同Ni负载量的Ni/ZrO_2催化剂。通过XRD、N2物理吸附、H2-TPR和H2-TPD等表征手段对Ni/ZrO_2催化剂的物理结构和化学特性进行了研究,探讨了活性金属Ni物种的状态,并计算了Ni粒子的大小。随着Ni负载量的增加,Ni/ZrO_2催化剂的比表面积逐渐减小,金属Ni的分散度逐渐减小,Ni粒子尺寸逐渐增大,低温H2脱附峰所占比例逐渐增大。当Ni负载量为10.2%(质量分数)时,Ni/ZrO_2催化剂上ZrO_2晶粒的平均尺寸和Ni粒子的尺寸大小均接近30nm。进一步考察了Ni/ZrO_2催化剂在甲烷分步水蒸气重整反应中的催化性能。结果表明,Ni负载量在一定范围内的Ni/ZrO_2催化剂对于甲烷分步水蒸气重整反应具有良好的催化性能,Ni负载量过高或过低均不利于甲烷的转化。当Ni负载量为10.2%时,载体ZrO_2粒子和金属Ni粒子尺寸匹配,Ni/ZrO_2催化剂表现出最佳的甲烷转化活性和稳定性。(本文来源于《化工进展》期刊2018年01期）
韩继梅[10]（2017）在《硅酸锂在吸附增进甲烷水蒸气重整制氢反应中的应用》一文中研究指出氢气作为洁净能源和化工资源,具有燃烧热值高、燃烧产物是水、零污染、可再生等优势,被广泛用于合成氨、石油化工等工业领域。随着天然能源的日益枯竭和环保法律规则的日趋严格,人们对高纯氢的需求也日益迫切。目前工业上最主要的制氢方法是天然气(甲烷)水蒸气重整,但该工艺流程复杂且重整阶段高温反应常导致催化剂积碳失活。随着工业技术的进步和节能减耗要求的不断提高,有学者提出“吸附增进反应进程(SERP:sorption enhanced reaction process)”的概念。其思想是将催化剂和吸收剂一起填装到反应器中,从而使工艺流程中的水蒸气重整、水煤气变换反应和CO2原位吸收反应耦合在一起。该思想实现了反应和分离的同时发生,打破原有化学平衡反应限制,使反应在相对较低的温度(550℃左右)便可以深度进行。低温避免了催化剂积碳失活,在大幅度节能减耗的同时,制氢工艺流程也得到了简化。在课题组前期科研工作基础上,本论文围绕吸附增进甲烷水蒸气重整制氢工艺,针对传统商品化重整催化剂不适用于该制氢工艺,新型高温CO2固体吸收剂Li4SiO4应用于此工艺时,其吸收速率、吸收容量和循环稳定性有待提高这一现状,主要从以下两个方面展开:1)通过软化学方法制备高温CO2固体吸收剂Li4SiO4。通过CO2吸收性能实验,发现低CO2分压下,湿磨法制备出的Li4SiO4具有较快的吸收速率和较高的吸收容量,几次吸收-解吸循环实验后,其吸收容量与吸收速率没有明显变化。一般认为CO2吸收性能的不同与吸收剂晶体内部离子的迁移速率有关,从Li4SiO4本体结构来看,CO2在锂基材料中的吸收过程伴随着Li+与O2-的迁移,而Li+与O2.在不同位点之间的迁移速率直接决定了 CO2在锂基吸收剂中的吸收速率。据此,通过湿磨法可以制备出CO2吸收性能较好的Li4SiO4,将其应用于吸附增进(SERP)甲烷水蒸气重整制氢反应中,可以有效地提高H2的产率。另外,吸附增进反应过程的实现,还需提供在吸收剂最佳工作温度下依然具有高稳定性、高催化活性的催化剂。由于反应过程中,来自吸收剂的碱金属物种会与传统Ni基催化剂接触,造成催化剂活性丧失。据报道,MgSiO3与碱金属离子作用较弱,以其为载体制备的Ni基催化剂,具有较好的抗碱毒化能力。鉴于此,我们制备出抗碱毒化催化剂20 wt.%Ni/MgSiO3,_将其与CO2-吸收剂Li4SiO4混合使用时,实验条件下表现出正常的催化稳定性。2)将所制备的高温CO2吸收剂Li4SiO4与抗碱毒化催化剂20 wt.%Ni/MgSiO3预混和后用于吸附增进甲烷水蒸气重整实验,结果发现在吸附增进阶段观察到氢气浓度高于80 mol.%,而同样条件下,未添加吸收剂时氢气的最高浓度只有70 mol.%左右。从而证明了高温CO2吸收剂Li4SiO4用于吸附增进反应制取高纯氢的可行性。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2017-05-01）
甲烷水蒸气重整论文开题报告
（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：
氢能具有较高的能量密度且污染极小,近年来受到研究者的广泛关注。生产低成本的氢能用于燃料电池对满足能源需求具有重要意义。采用可再生的绿色生物质能源制备甲烷,并采用催化甲烷水蒸气重整制氢的方法值得探索和研究。在本项研究中,采用等体积浸渍法分别制备了 Ni/γ-Al2O3催化剂以及低成本改性Ni-Al2O3/MgO/CaO和NiLa-Al2C3/MgO/CaO催化剂,探究其对甲烷转化率以及氢收率的影响。并采用BET、XRD以及TPR等表征手段探究了催化剂的物化性能。结果表明这些催化剂在600℃-750℃的温度区间内对甲烷水蒸气重整制氢都有较高的效率及稳定性。其中,改性NiLa-Al2O3/MgO/CaO催化剂在热耗较少的低温条件下维持了连续8h的高催化活性,并达到了 98.60%的转化效率。这说明NiLa-Al2C3/MgO/CaO是一种经济、有效、高效的甲烷重整制氢催化剂,达到了生产及运行成本低,效率高的目的。
（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。
甲烷水蒸气重整论文参考文献
[1].厉勇,张英,王元华.甲烷水蒸气重整技术研究现状及进展[J].炼油技术与工程.2019
[2].Sajida,Riffat,Laraib.改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂用于催化甲烷水蒸气重整的实验研究[D].华北电力大学(北京).2019
[3].李凡,朱丽华,徐锋.介质阻挡放电等离子体甲烷/水蒸气重整制氢[J].燃料化学学报.2019
[4].孙长春.甲烷-水蒸气重整制氢反应及其影响因素分析[J].当代化工研究.2019
[5].张英,厉勇,王元华.甲烷水蒸气重整反应的本征动力学实验研究[J].炼油技术与工程.2019
[6].侯悦,张荣俊,陆强,杨少霞,李明丰.基于改性Ni/γ-Al_2O_3催化剂的电催化甲烷水蒸气重整的研究[J].燃料化学学报.2018
[7].谭力犁.钙铜耦合吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的过程分析及材料基础研究[D].重庆大学.2018
[8].侯悦.基于镍基催化剂的电催化甲烷水蒸气重整制富氢合成气的实验研究[D].华北电力大学(北京).2018
[9].姜健准,刘红梅,张明森.Ni/ZrO_2催化剂的制备及甲烷分步水蒸气重整反应性能[J].化工进展.2018
[10].韩继梅.硅酸锂在吸附增进甲烷水蒸气重整制氢反应中的应用[D].浙江师范大学.2017
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