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天然气非催化部分氧化制合成气过程的研究 被引量:29
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作者 王辅臣 李伟锋 +3 位作者 代正华 陈雪莉 刘海峰 于遵宏 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期47-51,共5页
以多通道喷嘴为射流源,在φ1m×6m的大型冷模装置中测定了天然气非催化部分氧化气化炉内的流体流动过程、冷态浓度分布和停留时间分布。分析了气化炉内各流动区域的化学反应过程,以工业操作数据为基础对天然气非催化部分氧化过程... 以多通道喷嘴为射流源,在φ1m×6m的大型冷模装置中测定了天然气非催化部分氧化气化炉内的流体流动过程、冷态浓度分布和停留时间分布。分析了气化炉内各流动区域的化学反应过程,以工业操作数据为基础对天然气非催化部分氧化过程进行了分析和模拟,探讨了工艺条件对转化反应结果的影响。模拟研究结果表明,在射流区主要为燃烧反应,在管流区主要为转化反应;合成气的产最随氧气和天然气体积比的变化会出现最大值,随天然气组成的不同,对大型气炉适宜的氧气和天然气体积比为0.66~0.68,对小型气炉适宜的氧气和天然气体积比为0.68~0.70。当氧气与天然气体积比达到0.67之后,蒸汽的加入对合成气产量和气化炉出口气体中CH4的含量几乎无影响。 展开更多
关键词 天然气 催化部分氧化 合成气 分析 模拟 气化炉 转化
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天然气非催化部分氧化转化炉模拟 被引量:8
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作者 徐月亭 代正华 +3 位作者 李超 刘海峰 周志杰 王辅臣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1249-1254,共6页
O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络... O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络模型的预测结果与工业运行数据吻合较好。随着O2/CH4摩尔比增大、压力的上升或停留时间的变长,两种模型模拟结果的差异逐渐变小。反应器网络模型模拟结果表明,O2/CH4摩尔比上升,合成气温度逐渐升高,出口甲烷含量逐渐降低,H2/CO摩尔比逐渐下降。在停留时间较短时,压力的上升会促进甲烷的转化,而在停留时间较长时,较高的压力会抑制甲烷的转化。 展开更多
关键词 天然气 催化部分氧化 平衡模型 反应器网络 反应机理
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天然气非催化部分氧化制还原气的净化系统模拟 被引量:1
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作者 史雪君 吴道洪 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期206-210,共5页
利用Aspen Plus软件对天然气非催化部分氧化制还原气后采用的MDEA法脱除硫化氢和二氧化碳工艺过程进行模拟研究。考察了液气比、操作压力和MDEA溶液质量分数对还原气脱硫脱碳效果的影响。灵敏度分析结果表明,随着液气比的升高、吸收塔... 利用Aspen Plus软件对天然气非催化部分氧化制还原气后采用的MDEA法脱除硫化氢和二氧化碳工艺过程进行模拟研究。考察了液气比、操作压力和MDEA溶液质量分数对还原气脱硫脱碳效果的影响。灵敏度分析结果表明,随着液气比的升高、吸收塔操作压力的升高、MDEA溶液质量分数的增大,塔顶出口的CO_2和H_2S的摩尔分数先呈线性规律减小后逐渐趋于变缓的趋势。灵敏度分析模拟给出了最佳操作参数,即吸收塔1、塔2液气比分别为12.6、42.6 kg/kg,吸收塔2操作压力为300 kPa,MDEA溶液质量分数为46%。 展开更多
关键词 天然气非催化部分氧化 还原气 脱硫脱碳 模拟分析
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天然气非催化部分氧化反应机理模拟 被引量:3
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作者 周新文 陈彩霞 王辅臣 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期192-197,共6页
应用甲烷-乙烷-丙烷混合气氧化试验数据和Chemkin II程序,评估了3种动力学机理模型(GRI-3.0模型,Konnov-0.5模型和Petersen-C5模型)对高压中温条件下甲烷着火延迟时间的预测能力。研究发现用GRI-3.0模型预测的着火延迟时间与试验结果一... 应用甲烷-乙烷-丙烷混合气氧化试验数据和Chemkin II程序,评估了3种动力学机理模型(GRI-3.0模型,Konnov-0.5模型和Petersen-C5模型)对高压中温条件下甲烷着火延迟时间的预测能力。研究发现用GRI-3.0模型预测的着火延迟时间与试验结果一致性最好,适合模拟高温高压条件下天然气非催化部分氧化反应过程。 展开更多
关键词 甲烷 催化部分氧化 化学反应机理模型
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天然气催化部分氧化模拟及性能分析 被引量:4
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作者 张斌 李政 倪维斗 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期144-147,共4页
天然气催化部分氧化制合成气具有反应速度快、选择性高、反应器体积小及能耗低等优点,可以用于 甲醇、二甲醚合成等化工过程,而这些化工流程的设计需要选择合适的反应器工作条件。为此,首先概括总结了反 应条件,然后利用AspenPlusT... 天然气催化部分氧化制合成气具有反应速度快、选择性高、反应器体积小及能耗低等优点,可以用于 甲醇、二甲醚合成等化工过程,而这些化工流程的设计需要选择合适的反应器工作条件。为此,首先概括总结了反 应条件,然后利用AspenPlusTM建立了该反应器的模型。采用该模型的计算结果与已有工业数据的对比结果表明, 该模型能够较准确地预测催化部分氧化(CPOX)反应器的性能和出口状态。这样就可以利用该模型,分析各输入 参数,如氧碳比、气碳比等对反应器性能及积炭形成的影响。根据这些分析结果,就可以选择恰当的反应条件在消 除积炭形成的同时,制取所需H2/CO比的合成气。 展开更多
关键词 天然气 催化 部分氧化 合成气 积炭
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用于天然气催化部分氧化制合成气的钙钛矿型催化材料的研究 被引量:2
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作者 张志翔 孙建林 +1 位作者 王凤荣 苑慧敏 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期26-29,37,共5页
对钙钛矿型晶格氧催化剂用于天然气部分氧化制合成气进行了研究,考察了AFeO3(A=La,Nd,Sm,Eu)型催化剂的性能以及A位元素,反应温度,催化剂的再氧化时间等对催化性能的影响。结果表明,由稀土金属(La,Nd,Sm,Eu)制得的AFeO3催化剂中以LaFeO... 对钙钛矿型晶格氧催化剂用于天然气部分氧化制合成气进行了研究,考察了AFeO3(A=La,Nd,Sm,Eu)型催化剂的性能以及A位元素,反应温度,催化剂的再氧化时间等对催化性能的影响。结果表明,由稀土金属(La,Nd,Sm,Eu)制得的AFeO3催化剂中以LaFeO3选择氧化性能最好,当其具有甲烷部分氧化活性时,基本不存在H2与晶格氧之间的氧化反应,少量的CO可在催化材料上被氧化为CO2。 展开更多
关键词 钙钛矿晶格氧催化 天然气 催化部分氧化 合成气制备
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天然气部分氧化催化剂性能优异
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《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期731-731,共1页
关键词 单原子级 天然气部分氧化 催化 水滑石结构 合成
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甲烷常压非催化部分氧化热模实验研究 被引量:3
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作者 徐月亭 代正华 +2 位作者 李新宇 李超 王辅臣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期60-64,69,共6页
氧气/甲烷摩尔比、操作负荷以及二氧化碳添加的研究对天然气非催化部分氧化转化炉运行优化和调节合成气氢气/一氧化碳摩尔比非常重要。文中搭建了天然气非催化部分氧化热模实验平台,考察了上述因素对出口合成气组成的影响。在研究范围... 氧气/甲烷摩尔比、操作负荷以及二氧化碳添加的研究对天然气非催化部分氧化转化炉运行优化和调节合成气氢气/一氧化碳摩尔比非常重要。文中搭建了天然气非催化部分氧化热模实验平台,考察了上述因素对出口合成气组成的影响。在研究范围内得出以下结论:氧气/甲烷摩尔比从0.85增加到1.10,出口甲烷摩尔分数随之降低,有效合成气(一氧化碳+氢气)摩尔分数先增大后减小,在氧气/甲烷摩尔比为0.95时达到最大值87.75%;由于壁面热损失和停留时间的影响,提升操作负荷有利于提高有效合成气摩尔分数,但会导致甲烷转化率下降;添加的二氧化碳参加了逆水蒸气变换反应及甲烷二氧化碳重整反应,使合成气中一氧化碳摩尔分数随二氧化碳/甲烷摩尔比的增加而增加,氢气的变化趋势则与之相反。 展开更多
关键词 甲烷 催化部分氧化 热模实验 氧化碳添加
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天然气部分氧化制合成气催化新材料
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《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期5-5,共1页
关键词 天然气 部分氧化 合成气 催化 改性处理 水滑石结构
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加压条件下两段法天然气催化氧化制合成气催化剂的改进 被引量:10
10
作者 潘智勇 沈师孔 《石油大学学报(自然科学版)》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期120-124,共5页
以α Al2O3为载体,在加压条件下,采用初湿浸渍法制备了镧助Ni/α Al2O3部分氧化重整催化剂和负载型钙钛矿型LCFM/α Al2O3燃烧催化剂,考察了反应温度、压力、CH4与氧配比等因素对两段法甲烷催化氧化制合成气性能的影响。结果表明,在两... 以α Al2O3为载体,在加压条件下,采用初湿浸渍法制备了镧助Ni/α Al2O3部分氧化重整催化剂和负载型钙钛矿型LCFM/α Al2O3燃烧催化剂,考察了反应温度、压力、CH4与氧配比等因素对两段法甲烷催化氧化制合成气性能的影响。结果表明,在两段法催化氧化制合成气工艺中采用LCFM/α Al2O3燃烧催化剂和镧助Ni/α Al2O3部分氧化/重整催化剂,能够消除反应热点,降低反应的危险性。当温度为1000℃及体系压力为2MPa时,甲烷转化率约为85%,CO和H2的选择性接近90%,与热力学平衡值十分接近;增加原料气中的氧含量,可以提高甲烷的转化率,但CO和H2选择性随之降低。 展开更多
关键词 合成气 Α-AL2O3 催化氧化 甲烷转化 两段法 部分氧化 原料气 重整催化 天然气 压力
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甲烷预混非催化部分氧化制合成气 被引量:1
11
作者 廖勇 杨会龙 +2 位作者 李智勇 李青 刘润静 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期156-159,170,共5页
随着以天然气为原料制得合成气继而生产高品质液态烃工艺的日益成熟,天然气非催化部分氧化工艺越来越引起人们的关注。设计了一种预混非催化部分氧化工艺,采用自制预混燃烧器,对非预混和预混非催化部分氧化工艺进行了对比实验。采用CHEM... 随着以天然气为原料制得合成气继而生产高品质液态烃工艺的日益成熟,天然气非催化部分氧化工艺越来越引起人们的关注。设计了一种预混非催化部分氧化工艺,采用自制预混燃烧器,对非预混和预混非催化部分氧化工艺进行了对比实验。采用CHEMKIN4.0中的预混燃烧模型,对实验过程进行了模拟,模拟结果与实验结果基本一致。结果表明:预混优于非预混非催化部分氧化工艺,温度低,无积炭,进一步验证了适合甲醇合成的最佳实验条件是V(O2)/V(CH4)为0.50,温度为900℃,压力约为100 kPa,出口气体中V(H2)/V(CO)约为2.00。 展开更多
关键词 甲烷 催化部分氧化 预混 合成气 CHEMKIN4.0 模拟
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气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热过程研究 被引量:3
12
作者 杨曹立 高瑞 +2 位作者 代正华 梁钦锋 王辅臣 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期11-16,共6页
针对气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热情况进行了数值模拟,揭示了烧嘴流道组织对转化炉内燃烧情况和烧嘴端面热负荷的影响。结果表明:三通道烧嘴将CO_(2)通道添加在O_(2)与CH_(4)通道之间时,增加了高温区与烧嘴端面之间的距离,减少了... 针对气态烃非催化部分氧化烧嘴端面传热情况进行了数值模拟,揭示了烧嘴流道组织对转化炉内燃烧情况和烧嘴端面热负荷的影响。结果表明:三通道烧嘴将CO_(2)通道添加在O_(2)与CH_(4)通道之间时,增加了高温区与烧嘴端面之间的距离,减少了外侧端面受到的传热量;双通道烧嘴利用CO_(2)稀释O_(2)的方式降低反应强度,减少了辐射传热量,从而降低了烧嘴外侧端面温度,改善了外侧端面热应力分布。采用双通道形式的烧嘴在端面温度及热应力分布方面更具优势。 展开更多
关键词 气态烃催化部分氧化 烧嘴 端面温度 热应力
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不同稀释剂条件下甲烷非催化部分氧化数值模拟 被引量:1
13
作者 杨梦如 仇鹏 +2 位作者 许建良 代正华 王辅臣 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期457-464,共8页
以工业装置中O_(2)与CH4体积比为0.69的操作条件为基础,使用ANSYS Fluent16.1进行数值模拟,采用基于雷诺平均方程(RANS)的Realizable k-ε湍流模型,以及涡耗散概念(EDC)模型耦合GRI3.0详细化学反应机理来模拟转化炉内湍流燃烧与化学反... 以工业装置中O_(2)与CH4体积比为0.69的操作条件为基础,使用ANSYS Fluent16.1进行数值模拟,采用基于雷诺平均方程(RANS)的Realizable k-ε湍流模型,以及涡耗散概念(EDC)模型耦合GRI3.0详细化学反应机理来模拟转化炉内湍流燃烧与化学反应过程。考察了3种稀释剂(N_(2)、H_(2)O、CO_(2))对转化炉内温度、自由基(·OH、·CH_(2)O)分布以及炉膛火焰反应区分布的影响。结果表明:N_(2)和H_(2)O稀释对转化炉内温度、自由基及反应区分布的影响差别很小,CO_(2)稀释的影响最显著。在CO_(2)稀释下,炉膛内的最高火焰温度降低了约50 K;·OH和·CH_(2)O自由基峰值分别降低了约33.0%和24.5%。此外,CO_(2)稀释的3种不同效应对转化炉内温度和自由基分布的影响大小依次为:稀释效应>热效应>化学效应。 展开更多
关键词 催化部分氧化 稀释剂 CO_(2)稀释 火焰温度 化学效应
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甲烷非催化部分氧化与甲烷蒸汽转化联产合成气的方法和系统(CN103693616A)
14
《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期102-102,共1页
本发明提供了一种甲烷非催化部分氧化与甲烷蒸汽转化联产合成气的方法,甲烷蒸汽转化预热过程利用甲烷非催化部分氧化反应中产生的热量,生产第一合成气后,与甲烷非催化部分氧化反应生产的第二合成气,进行混合;应用本发明的有益效果... 本发明提供了一种甲烷非催化部分氧化与甲烷蒸汽转化联产合成气的方法,甲烷蒸汽转化预热过程利用甲烷非催化部分氧化反应中产生的热量,生产第一合成气后,与甲烷非催化部分氧化反应生产的第二合成气,进行混合;应用本发明的有益效果:采用本方法能够利用气化过程中的热量,减少热损。 展开更多
关键词 催化部分氧化 蒸汽转化 合成气 甲烷 联产 部分氧化反应 系统 预热过程
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天然气部分氧化制合成气获成功
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《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期62-62,共1页
由华东理工大学洁净煤技术研究所开发的天然气非催化部分氧化法制合成气技术,成功应用于内蒙天野化工集团大型合成氨装置油改气工程。该技术的核心装置气化炉于2005年11月初投料成功,已产出合格的氨。
关键词 催化部分氧化 合成气 天然气 大型合成氨装置 洁净煤技术 华东理工大学 研究所 油改气 气化炉 化工
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Rh负载的整体型催化剂甲烷催化部分氧化过程 被引量:8
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作者 丁石 胡蓉蓉 +2 位作者 阳宜洋 王德峥 程易 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2255-2258,共4页
The catalytic partial oxidation of methane(CPOM) to syngas was studied on a rhodium coated foam monolith catalyst.The influences of reactor temperature,space velocity and methane/oxygen ratio were investigated and dis... The catalytic partial oxidation of methane(CPOM) to syngas was studied on a rhodium coated foam monolith catalyst.The influences of reactor temperature,space velocity and methane/oxygen ratio were investigated and discussed.The reaction could be maintained auto-thermally after ignition.Under the conditions of high space velocity(8.0×105 h-1) and methane/oxygen ratio of 1.8,the methane conversion,hydrogen selectivity and carbon monoxide selectivity exceeded 90%,90% and 95%,respectively.Heat supply to the reactor increased methane conversion and selectivity to hydrogen and carbon monoxide. 展开更多
关键词 天然气转化 催化部分氧化 合成气 Rh催化 泡沫独石
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甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展 被引量:36
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作者 路勇 沈师孔 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期6-14,共9页
传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的60%左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力... 传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的60%左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力。本文阐述了近十年来在甲烷催化部分氧化制合成气工艺研究方面取得的主要进展,包括催化剂研究、反应器设计、工艺开发以及反应动力学和反应机理研究,并简单介绍了天然气的蒸汽重整、非催化部分氧化、联合重整和自热重整制合成气工艺过程。 展开更多
关键词 天然气 甲烷 催化部分氧化 合成气 催化
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甲烷催化部分氧化制取合成气的研究Ⅱ.添加贵金属Pt的Ni/Al_2O_3催化剂的研究 被引量:2
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作者 于军胜 张量渠 于作龙 《天然气化工—C1化学与化工》 CSCD 北大核心 1996年第5期23-25,共3页
采用固定床流动反应装置研究了添加贵金属Pt的Ni/α-Al2O3催化剂对甲烷部分氧化制取合成气的催化活性;考察了不同Pt添加量、CH4/O2配比、反应温度、空速等因素对催化剂性能的影响。结果表明。
关键词 天然气 合成气 催化 部分氧化
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甲烷催化部分氧化制合成气循环流化床装置获国家专利
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作者 苟爱仙 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期15-15,共1页
关键词 催化部分氧化 流化床装置 国家专利 合成气 循环 甲烷 天然气化工 制备工艺
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载体对甲烷部分氧化制合成气反应的影响 被引量:6
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作者 李振花 张翔宇 +1 位作者 王保伟 常贺英 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2002年第5期24-27,共4页
用粒度为 5mm的α -Al2 O3、θ -Al2 O3、γ -Al2 O3为载体 ,用浸渍法制备了 1 0 % (wt% )Ni基催化剂。在固定床流动反应器中 ,在反应温度 50 0~ 850℃和大空速下 ,测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。结果表明 ... 用粒度为 5mm的α -Al2 O3、θ -Al2 O3、γ -Al2 O3为载体 ,用浸渍法制备了 1 0 % (wt% )Ni基催化剂。在固定床流动反应器中 ,在反应温度 50 0~ 850℃和大空速下 ,测定了该催化剂用于甲烷部分氧化制合成气的活性和CO选择性。结果表明 ,催化剂在 50 0℃下用H2 还原后 ,1 0 %Ni/θ -Al2 O3,Ni/γ -Al2 O3对POM反应无活性 ,只有 1 0 %Ni/α-Al2 O3对POM反应有活性。且甲烷转化率和CO选择性均随反应温度和空速的增大而增大。XRD测试结果表明 ,只有 1 0 %Ni/γ -Al2 O3催化剂在 850℃下反应 4h后 ,其载体的晶型发生了变化 ,由γ -Al2 O3转变为α -Al2 O3。 展开更多
关键词 甲烷 合成气 部分氧化 制备 催化 天然气 开发利用
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