煤制天然氣是煤炭清潔高效利用的重要途徑之一，其核心技術(shù)是甲烷化過程。甲烷化反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)、絕熱溫升高，固定床反應(yīng)器傳熱差，催化劑易在高溫條件下燒結(jié)和積碳而失活。漿態(tài)床反應(yīng)器傳熱性能好、熱穩(wěn)定性高、反應(yīng)溫度低，有利于提高甲烷化反應(yīng)中CO平衡轉(zhuǎn)化率并可有效避免催化劑的燒結(jié)。研究表明，催化劑金屬表面積及Ni物種與載體的相互作用能夠顯著影響催化劑的甲烷化活性。本文采用比表面積大的介孔分子篩MCM-41為載體制備負(fù)載型Ni/MCM-41催化劑，研究Ni/MCM-41催化劑的制備條件、Ni負(fù)載量、競爭吸附劑及含量對Ni基催化劑甲烷化性能的影響。結(jié)合N2-脫附吸附、XRD、H2-TPR、TEM及H2化學(xué)吸附等表征，研究催化劑的結(jié)構(gòu)與其甲烷化性能之間的匹配關(guān)系，揭示了Ni基催化劑的失活原因。得出主要結(jié)論如下：（1）采用MCM-41介孔分子篩為載體制備的16Ni/MCM-41催化劑比以SBA-15及ZSM-5分子篩為載體制備的Ni基催化劑漿態(tài)床CO甲烷化活性高，且隨著焙燒溫度的升高，16Ni/MCM-41催化劑的Ni物種與載體的相互作用增強(qiáng)，甲烷化活性提高，焙燒溫度為550°C時(shí)CO轉(zhuǎn)化率明顯高于35... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

各類燃料的十年增量[3]

比 2012 年增加 9.5%，占世界天然氣 1616 億立方米，比 2012 年增加 10.8%，占世計(jì)中國的天然氣消費(fèi)將以年均 7.6％的速度增/日，相當(dāng)于歐盟 2010 年的天然氣消費(fèi)水平，屆例將從 4.0%增加到 9.5%[3]�，F(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，在國家能源結(jié)構(gòu)中的比重達(dá)到 67%。預(yù)計(jì)到費(fèi)中將占到 51%，仍將是最大的煤炭消費(fèi)國，15 年的 9.02 億噸油當(dāng)量（年均 6.1%）降至 2%）。到 2035 年，中國仍將是煤炭在一次能源

志著我國首個(gè)煤制天然氣項(xiàng)目順利實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營。1.2 甲烷化工藝及反應(yīng)器煤制天然氣技術(shù)分兩步：煤氣化和甲烷化，具體工藝流程如圖1-3所示。甲烷化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，計(jì)算表明，每轉(zhuǎn)化1%的CO可產(chǎn)生74 °C的絕熱溫升，每轉(zhuǎn)化1%的CO2可產(chǎn)生60 °C的絕熱溫升。若反應(yīng)中產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)從反應(yīng)器中移走，將引起催化劑床層溫度急劇上升進(jìn)而導(dǎo)致催化劑因高溫?zé)Y(jié)而失活。圖 1-3 煤制天然氣工藝流程示意圖Fig. 1-3 Schematic diagram of coal to synthetic natural gas

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3231593