甲烷转化

摘要： 据报道,蒸汽甲烷转化(SMR)是吸热反应,通常在装有陶瓷颗粒催化剂的固定床反应器中进行。由于颗粒尺寸和随机放置,反应器传热效率低。ZoneFlow反应器技术公司开发了结构化催化剂技术,可提高SMR效率并增加氢气产量。该技术已开始在试验装置上进行中试,解决了传统工艺主要传热效率低的问题。SMR反应器传热主要取决于原料气撞击管壁流体边界层,但由于反应器中颗粒随机堆积并且尺寸相对较大,反应器管中传热机制没有优化。反应器内出现随机气体流动模式,反应器热传递不理想,反应器内压力下降,大量高温甲烷蒸汽沿管壁绕过催化剂未能进行反应,导致结焦。ZoneFlow结构化催化剂具有精确设计的管道,可使甲烷接触管壁,同时将压降降至最低。管道几何结构保持催化剂涂层套管与管壁连续接触,是甲烷与催化剂接触。

摘要： 近日,来自中国科学院精密测量科学与技术创新研究院和英国卡迪夫大学等研究人员,在甲烷选择性氧化研究方面取得重要进展。研究团队开发了金(Au)负载的ZSM-5分子筛(Au/ZSM-5)催化剂,实现了在氧气条件下催化甲烷高选择性氧化为甲醇和乙酸的催化反应过程,并对其催化机制进行了深入研究。作为最清洁、最丰富的天然碳资源,甲烷分布于天然气、页岩气、煤层气、甲烷水合物等中,可以作为生产高价值化学品的重要C1资源。因甲烷储藏的地区偏远,因此在开采现场将甲烷转化为可运输的含氧化合物(甲醇、甲酸、乙酸等)对甲烷的高效利用具有重大意义。

摘要： 近日,中国科学院上海高等研究院研究团队构建的ZSM-5负载二核Fe位点([Fe(Ⅲ)-(μO)2-Fe(Ⅲ)-(OH)_(2)])催化剂(Fe-BN/ZSM-5),成功应用于甲烷直接转化高选择性制备醋酸。在低至30°C条件下,Fe-BN/ZSM-5具有高达89%的含氧产物选择性,且含氧产物中醋酸质量分数高达66%。若不考虑生成的CO_(2),醋酸在含氧产物中选择性可高达100%。相关研究成果发表于《化学》杂志。

摘要： 近年来,随着社会环保意识的迅速提高以及对可再生能源利用能力的大幅增强,以燃料电池和电解池为代表的电化学技术已经逐渐在能源的存储、转化和利用方面发挥着不可或缺的独特作用.其中,固态氧化物电解池经过多年的发展,在装置成本和工作效率上取得了长足的进步,在储能转化方面具有重要的潜力.与此同时,伴随着《巴黎协定》签订以来各国的“碳中和”路线图逐渐出台,利用相对廉价易得的可再生电能,将二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))等碳-(C1)分子电解转化为高附加值的可再生燃料(如水煤气、乙烯等),对于碳中和目标的实现具有重要的意义.因此,C1分子电化学转化的研究成为了当下重点关注的研究领域,许多重要的研究成果和技术进步在过去几年中不断涌现.固态氧化物电解池作为一种代表性的C1分子电解和转化平台,也日渐引起相关领域研究人员的关注和兴趣.与传统的C1分子催化转化方法相比,基于固态氧化物电解池的电解转化技术具有两个重要优点:高能量转换效率与体系抗中毒能力.这两个特性作为体系稳健性的基石,保障了C1分子转化为可再生燃料的反应过程的长期可持续性.本文首先简要回顾了固态氧化物电解池的前沿技术与发展,并从电解池系统分类、反应体系的特征和反应体系发展的前景与挑战这三个方面,简要介绍了近年来基于固态氧化物电解池体系的C1分子电化学转化的代表性工作.CO_(2)与CH_(4)作为廉价易得的C1分子的代表,其转化因其反应分子惰性及反应过程不可控性而广受研究者关注,本文重点关注了在固态氧化物电解池中CO_(2),CO_(2)/H_(2)O和CH_(4)三个体系的电化学反应过程和近期研究进展,希望可为相关研究人员未来设计更合适的催化剂和构建更优的电解池结构提供有益的参考.本文还针对目前固态氧化物电解池体系在C1分子转化领域所面临的挑战,提出了未来的一些可能的研究方向,以期助力研究者在不远的将来实现C1分子电解生产可再生燃料的实用化.

摘要： 近日,中科院精密测量科学与技术创新研究院和英国卡迪夫大学在甲烷选择性氧化研究方面取得进展。研究团队开发了Au负载的ZSM-5分子筛(Au/ZSM-5)催化剂,实现了在氧气条件下催化甲烷高选择性氧化为甲醇和乙酸的催化反应过程,并对其催化机制进行研究。相关研究成果发表于《自然·催化》。由于甲烷C—H键能较大,通常需要苛刻的条件(高温和高压)才能将其转化,如工业上高能耗间接转化过程是先将甲烷转化成合成气,再转化为高附加值产品。

摘要： 开发非合成气路线的 CH-CHOH 直接制取高碳液态化学品转化技术可有效规避传统工业中面临的高危反应条件、废水排放、原子经济性低等问题。该文以 CH、CHOH 为原料,采用纳秒脉冲放电等离子体驱动 CH-CHOH 直接合成 C-C液态产品,主要探究了 Ar 添加和脉冲上升沿、下降沿对 CH-CHOH 放电中电学特性和转化特性的影响,并进行机理探究。实验结果表明,CH-CHOH-HO 体系实验的主要气态产品为 H、CO、CH和 CH,主要液态产品为 CHOH、CHOH。总流速固定时,Ar 添加后产生的彭宁电离有利于液态产品的生成,总液体选择性最高为 16.4%;在电压和频率固定时,变化六种不同的上升沿、下降沿条件,发现较大的上升沿、下降沿有利于液态产品的生成,当上升沿、下降沿为 500ns 时,总液体选择性为 14.7%。

摘要： 马里兰大学的研究人员开发了一种实验室规模的反应器,用于选择性地将甲烷转化成更有价值的化合物而不产生CO_(2)。新的反应器配置使用了一种称为甲烷直接非氧化转化(DNMC)的工艺。新型DNMC反应器由多孔锶铈锆氧化物空心管组成,覆盖着一层25μm厚的掺杂铕离子的膜。该管中装有铁硅催化剂,可裂解甲烷中的初始C-H键。由此产生的甲基基团结合生成乙烯、苯、萘和其他碳氢化合物。

摘要： 2022年6月20日,韩国LG化学公司表示:计划在韩国大山建一座制氢工厂,预计将于2023年上半年开工,目标是在2024年第二季度完工并投产,届时每年生产5万氢。LG化学表示:新工厂预计将采用在高温蒸汽下通过化学反应将甲烷转化为氢气的技术,将成为LG化学首个生产纯氢的工厂。

摘要： 甲烷无氧芳构化(MDA)是甲烷直接转化和利用的重要途径,高性能催化剂的制备是MDA研究的重点。在无模板剂的含氟合成液中,通过添加晶种成功合成出了一种束状多级孔ZSM-5分子筛,然后基于该分子筛采用浸渍法制得Mo/HZSM-5-H催化剂,并对其在MDA中的反应性能进行了评价。结果表明,Mo/HZSM-5-H的介孔孔容为0.09 cm^(3)/g,其总酸量达到176.03μmol/g,且Brönsted酸量和Lewis酸量之比为0.822,表明Mo/HZSM-5-H具有明显的介孔特征和较为理想的酸位分布。Mo/HZSM-5-H的甲烷转化率最高为14%,苯产率最高为6.8%,反应过程中无甲苯和二甲苯生成。与常规的微孔Mo/HZSM-5-C和球形多级孔Mo/HZSM-5-S相比,Mo/HZSM-5-H具有更高的催化活性和非常狭窄的芳烃产物分布,在高效制备苯这一重要大宗化学品方面有较好的应用前景。

摘要： 介绍了低碳烷烃脱氢及轻烃芳构化技术的最新研究和技术进展,概括了相应技术的工艺特点及其改进措施,以某炼油厂为例,预测了增上丙烷/异丁烷脱氢装置的效果。C_(1)~C_(5)低碳烷烃是石油天然气开采及加工过程中产生的氢元素含量最高的组分,其优化利用日益受到重视。低碳烷烃脱氢工艺一方面可以获得低碳烯烃或芳烃等初级化学品,另一方面可以获得低成本的副产清洁氢气。该工艺已经成为新建炼油化工企业资源优化和高效利用、构建炼油化工一体化新优势的重要路径,也是传统炼油企业充分利用资源优势、提升产品附加值、优化氢气平衡、减少化石能源制氢碳排放的重要选择。

摘要： 本文采用管式炉反应器考察了半焦存在的条件下甲烷转化制备合成气，并对过程中主要反应的热力学进行了初步的探讨。结果可知，半焦的存在对CH4分解有明显的催化作用，从热力学数据上分析了在实验的整个温度范围内，半焦存在时，CH4热分解反应远没有达到平衡，在本实验的条件下CH4热分解反应在热力学上是可行的。

摘要： 将[RMIm]HSO4/Al2O3催化剂应用于等离子体甲烷转化研究,结果表明：负载的离子液体有利于提高产物中C2烃的选择性和总收率,其中[EMIm]HSO4/Al2O3催化甲烷的产物中C2烃的选择性和总收率分别为86.42%和51.34%。

摘要： 文章分析了山西天脊煤化工集团股份有限公司合成氨装置原工艺流程及原流程中暴露的问题。通过工艺创新技术针对针对W702析碳严重的问题利用新增纯氧二段炉、轴径向低变炉、烟道改变、及其它方面的改变进行改造。在改造后，系统负荷增加，提高了处理能力，余热后移量减少，空气冷却器人口温度由原来的171°C降至149°C，节能降耗。但仍然存在问题，需进一步对装置进行改造。

摘要： 煤高温干馏生成的焦炉气，经化产回收，可用做合成甲醇的原料气。为满足甲醇合成工艺要求，来自化产的粗焦炉煤气，还需要经过压缩、精制、甲烷转化。rn 本文探讨了这一过程流程配置应注意的问题。

摘要： 介绍了等离子体技术用于甲烷转化制C2烃的研究概况。着重从气体放电形式、等离子体和催化剂协同作用及反应器构型等方面评述近些年国内外采用冷等离子体催化甲烷制C2烃的研究进展，分析当前利用等离子体活化甲烷所存在的问题以及今后的发展方向。

摘要： 在常温常压下运用四个DBD反应器对甲烷转化进行了研究。考察了介质阻挡放电甲烷非平衡等离子体转化合成碳二烃（C2）的反应。结果表明：乙烷是主要的C2 烃产物。不同反应器参数、高压位置、内电极形式和冷却方式等对甲烷转化有重要影响。优化条件后甲烷转化率可达44.43%, C2 烃选择性最高为 71%，其余为碳三烃。对比不同反应器中甲烷偶联的情况，结果显示反应器参数对甲烷转化以及产物分布有明显的影响。

摘要： 以褐煤为原料，采用鲁奇加压气化制合成氨原料气，产生的13％左右的甲烷在液氮洗装置中冷凝分离，得到CH4含量在80％的甲烷富气，采用“双一段”甲烷转化技术对甲烷富气进行转化制取合成氨原料气，具有较好的节能效果，生产工艺也具有一定的先进性。

摘要： 本研究采用非对称电场等离子体催化反应将甲烷直接转化为碳二烃,重点研究各种反应条件对反应的影响,为提高甲烷转化率和乙烯的选择性提供基础.

摘要： 相比汽油和柴油，天然气被广泛认为是一种清洁能源。相比汽油车和柴油车，天然气汽车的尾气中颗粒物含量显著降低，HC主要为甲烷。天然气汽车分为理论空燃比和贫燃天然气汽车。本文以ZrOCO3(用65%HNO3溶解)、Y(NO3)3·6H2O、Ce(N03)3·6H2O、Al(NO3)3·9H2O为前驱体，氨水·碳酸铵缓冲溶液为沉淀剂，控制PH为9，共同滴定，沉淀后经干燥，800°C焙烧。所得材料材料分别标记为Zr、YZr、CeZr和AlZr。得到系列载体。用浸溃法制备单Pd催化剂。并对催化剂分别在含SO2和不含SO2条件下进行活性测试。

摘要： 相比汽油和柴油，天然气被广泛认为是一种清洁能源。相比汽油车和柴油车，天然气汽车的尾气中颗粒物含量显著降低，HC主要为甲烷。天然气汽车分为理论空燃比和贫燃天然气汽车。本文以ZrOCO3(用65%HNO3溶解)、Y(NO3)3·6H2O、Ce(N03)3·6H2O、Al(NO3)3·9H2O为前驱体，氨水·碳酸铵缓冲溶液为沉淀剂，控制PH为9，共同滴定，沉淀后经干燥，800°C焙烧。所得材料材料分别标记为Zr、YZr、CeZr和AlZr。得到系列载体。用浸溃法制备单Pd催化剂。并对催化剂分别在含SO2和不含SO2条件下进行活性测试。

摘要： 本发明涉及一种活化油藏中产甲烷菌转化二氧化碳生产甲烷的方法，该方法包括如下步骤：(1)分析确定目标油藏流体中至少存在互营单胞菌或热袍菌中的一种菌，同时存在下列菌中的至少一种：甲烷杆菌，嗜热甲烷杆菌，甲烷绳菌，甲烷螺菌，甲烷囊菌；(2)向油藏中注入乙酸或乙酸盐，使油藏水中乙酸或乙酸盐浓度为5.0～10．0mM；(3)收获甲烷。与现有技术相比，本发明具有可以大大提高二氧化碳还原型产甲烷速率，具有经济、简便可行等优点。

摘要： 本发明涉及天然气的转化利用领域，公开了一种转化甲烷的催化剂及其制备方法和转化甲烷的方法，该催化剂包括载体以及负载在载体上的活性组分；其中，所述载体为方石英，所述活性组分包括钨酸钠、锰的氧化物和氧化镝；该催化剂中，基于所述方石英的重量，钨酸钠的含量为0.5‑10重量％，锰的氧化物的含量以锰计为0.5‑5重量％，氧化镝的含量为0.008‑5重量％。该催化剂在中低温下有较好的催化性能，且催化剂制备方法简单，有利用工业化生产。

摘要： 本发明属于微生物生物技术、资源与环境微生物领域及石油微生物技术领域，涉及一种强化产甲烷菌转化CO2合成甲烷的方法，包括以下步骤：(1)获得微生物电解系统；(2)将所述微生物电解系统的阴极端与目标油藏中的产甲烷菌接触；(3)在微生物电解系统阴阳两极间形成电势差；(4)在所述微生物电解系统的阴极端获得甲烷气体。与现有技术相比，本发明针对具有利用氢气还原CO2产甲烷菌，能够快速利用产甲烷菌将CO2合成甲烷，大幅提高CO2还原产甲烷的速率。

摘要： 本发明涉及一种活化油藏中产甲烷菌转化二氧化碳生产甲烷的方法，该方法包括如下步骤：(1)分析确定目标油藏流体中至少存在互营单胞菌或热袍菌中的一种菌，同时存在下列菌中的至少一种：甲烷杆菌，嗜热甲烷杆菌，甲烷绳菌，甲烷螺菌，甲烷囊菌；(2)向油藏中注入乙酸或乙酸盐，使油藏水中乙酸或乙酸盐浓度为5.0～10.0mM；(3)收获甲烷。与现有技术相比，本发明可以大大提高二氧化碳还原型产甲烷速率，具有经济、简便可行等优点。

摘要： 一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，向装填有催化剂的固定床中，通入CH

摘要： 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。消除管式炉因燃烧天然气而产生的二氧化碳排放，真正做到低碳生产。可减少甲烷蒸汽转化系统中换热器，降低甲烷蒸汽转化系统的投资成本，利用本方法进行甲烷转化合成气联产，能够做到节能、降耗、减排、降低成本，具有一定的经济价值。

摘要： 本发明提供了一种甲烷转化催化剂的制备方法，包括如下步骤：A)锆源和2‑氨基对苯二甲酸在溶剂中混合，搅拌，得到反应物溶液；B)将反应物溶液和模板剂水热反应，离心、静置、干制得到UiO‑66‑NH2；C)将UiO‑66‑NH2和铁源混合，浸渍、干燥，氩气氛围下活化，得到X‑Fe/UiO‑66‑NH2。本发明采用上述催化剂与等离子体协同催化甲烷直接转化制液体产物，解决了甲烷直接制含氧产物能耗大，转化率低，产物产率低、选择性低的问题。具有甲烷转化率高，甲醇产率高的特点。

摘要： 一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，向装填有催化剂的固定床中，通入CH

摘要： 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。消除管式炉因燃烧天然气而产生的二氧化碳排放，真正做到低碳生产。可减少甲烷蒸汽转化系统中换热器，降低甲烷蒸汽转化系统的投资成本，利用本方法进行甲烷转化合成气联产，能够做到节能、降耗、减排、降低成本，具有一定的经济价值。

摘要： 本实用新型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系统，包括甲烷换热器（1）、脱硫槽（2）、气化炉（3）、废锅（4）、气体换热式转化器（5）和富氧转化器（6），其中所述甲烷换热器（1）依次与脱硫槽（2）、气化炉（3）、废锅（4）连接，所述废锅（4）的气出口依次与气化炉（3）、气体换热式转化器（5）、富氧转化器（6）连接；应用本实用新型，能够利用气化过程中的热量，减少热损，消除管式炉因燃烧天然气而产生的二氧化碳排放，真正做到低碳生产；减少甲烷蒸汽转化系统中换热器，降低甲烷蒸汽转化系统的投资成本，利用本系统进行甲烷转化合成气联产，能够做到节能、降耗、减排、降低成本，具有一定的经济价值。