煤制天然气高温甲烷化催化剂研究进展
煤制天然气催化剂的研究进展
太原理工大学现代科技学院化学工程与工艺专业工程实训实践报告论文题目煤制天然气催化剂的研究进展院（系）现代科技学院专业班级化工10-1 姓名指导教师教师职称煤制天然气催化剂的研究进展摘要：概述了甲烷化反应在工业生产中的应用，重点介绍了甲烷化催化剂中活性组分、载体、助剂的种类及催化剂制备方法、条件对其催化性能的影响；分析了甲烷化催化剂失活的原因及甲烷化反应的机理，指出床层飞温和积碳是造成催化剂失活的主要因素，必须从甲烷化催化剂和工艺技术两方面予以改进；并对甲烷化催化剂研究进行了展望，提出高比表面复合载体的研制、稀土元素的添加、新型耐硫、高热稳定性甲烷化催化剂的开发及流化床甲烷化工艺技术的改进是甲烷化研究的主要方向.关键词：甲烷化；催化剂；反应机理；积碳；失活英文题目Abstract: Application of the methanation reaction in industrial production, focusing on the impact of methanation catalyst active component, carrier, additives and catalysts preparation methods, conditions on the catalytic performance; analysis of the reason why the methanation reaction and methanation catalyst deactivation, pointed out the bed fly gentle product carbon is the main factor causing catalyst deactivation, must be improved from the two aspects of methanation catalyst and process technology; and the methanation catalyst research were discussed, proposed development of rare earth elements, high specific surface composite vector addition, new high development and fluidized bed sulfur, high thermal stability of methanation catalyst of methanation process technology is the main research direction of methane. Key words: 甲烷化；催化剂；反应机理；积碳；失活文献综述1. 煤制天然气工业化现状1.1国外现状自20世纪70年代初，国外煤制天然气才开始得到真正的发展，主要源于二次能源危机，为了保障能源安全，人们开始重视以煤或石脑油为原料制取代用天然气的研究与发展，从而，甲烷化技术得到较快发展，并开始了工业化的应用。
甲烷化催化剂及反应机理的研究进展
甲烷化催化剂及反应机理的研究进展随着能源需求的不断增长，世界各国都在加快对可再生能源的开发和利用，其中天然气是一种重要的清洁能源。
天然气主要成分为甲烷，因此甲烷的催化化学转化研究对于天然气资源的高效利用具有重要意义。
本文主要介绍甲烷化催化剂的研究进展及其反应机理。
1. 甲烷化催化剂的分类甲烷化催化剂主要包括氧化铝基、硅铝酸盐基、镍基、钼基等四种催化剂。
（1）氧化铝基催化剂：氧化铝基催化剂主要包括负载型和非负载型两类。
非负载型催化剂的活性中心多为TiO2等高表面积氧化物，负载型催化剂的活性中心一般为Ni或Pt 等金属氧化物的复合物，这种催化剂具有高的催化活性和稳定性，但其催化活性受反应条件的制约较大。
（2）硅铝酸盐基催化剂：硅铝酸盐基催化剂具有活性中心分布广泛、反应速率快、抗中毒性好等优点，是近年来研究较多的一类催化剂。
（3）镍基催化剂：镍是甲烷化反应中最常用的催化剂，具有活性中心浓度高、价格低廉等优点。
但镍基催化剂容易受到反应物质和反应条件的影响，其寿命也相对较短。
（4）钼基催化剂：钼基催化剂具有催化活性高、覆盖率较低、反应温度低等优点，但由于其催化活性对反应前期的反应制约较大，其在实际应用中还需进一步研究。
2. 反应机理甲烷化反应的反应系统包括三个阶段：甲烷解离为活性物种、活性物种吸附在催化剂表面、活性物种与CO2反应生成甲烷和水。
甲烷分子在催化剂表面吸附后会分解成甲基和氢原子，其中甲基是反应的活性物种。
（1）氧化铝基催化剂机理：活性物种CH3在催化剂表面上形成甲基键后，与CO2分子发生反应形成HC（O）OCH3。
（2）硅铝酸盐基催化剂机理：硅铝酸盐基催化剂具有多种酸心，可进行多重反应。
CH4在催化剂表面吸附后，形成甲基或催化剂表面上的CH键，进一步氧化生成的甲基根离子可与CO2反应生成甲酸盐根离子。
（3）镍基催化剂机理：镍的五配位构型容易形成镍甲烷络合物，甲烷分子吸附在催化剂表面后首先经过甲烷解离生成反应活性物质甲基根离子和氢离子，进一步与吸附在催化剂表面上的CO2发生反应生产甲酸。
甲烷化技术的研究进展魏立奇
甲烷化技术的研究进展魏立奇发布时间：2021-07-28T08:02:46.870Z 来源：《中国科技人才》2021年第12期作者：魏立奇[导读] 随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，甲烷化是焦炉气制天然气、煤制天然气生产流程的关键步骤，为打破国外技术垄断，国内研究机构积极进行技术开发。
系统梳理了甲烷化技术的国产化研究进展，分析了焦炉气甲烷化技术的应用现状，探讨煤制天然气甲烷化技术的应用前景，并就降低首次工程应用风险提出几点建议。
国内甲烷化技术已经实现广泛开发，焦炉气甲烷化技术成功实现工业化应用，其国内市场占有率高于国外技术。
魏立奇伊犁新天煤化工有限责任公司新疆伊宁 835000摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，甲烷化是焦炉气制天然气、煤制天然气生产流程的关键步骤，为打破国外技术垄断，国内研究机构积极进行技术开发。
系统梳理了甲烷化技术的国产化研究进展，分析了焦炉气甲烷化技术的应用现状，探讨煤制天然气甲烷化技术的应用前景，并就降低首次工程应用风险提出几点建议。
国内甲烷化技术已经实现广泛开发，焦炉气甲烷化技术成功实现工业化应用，其国内市场占有率高于国外技术。
煤制天然气甲烷化技术已成功开发，工业化应用前景广阔，首次工程应用时应注重经验借鉴、安全分析及设备选型等。
关键词：甲烷化；焦炉气；煤制天然气引言天然气是一种清洁能源，使用安全性高，对环境的污染小，对我国大幅削减CO2等温室气体排放具有重要价值。
由于能源资源禀赋呈现“富煤、缺油、少气”的特点，我国一直在积极研究煤制天然气、焦炉气甲烷化以及电转甲烷储能等甲烷化工艺技术，提升天然气自我供给能力。
其中，电转天然气技术（power-to-gas）是解决太阳能、风能发电波动性、随机性的有效方法，也是一种消纳电力系统富余电量的有效方法。
我国三北地区风力、太阳能资源丰富，西南地区的水力资源充足，电转气技术可以充分利用富余的可再生电力，提供跨季节的存储能力和稳定的能源供应，具有良好发展前景。
煤制天然气甲烷化工艺温控优化
持续优化：根据监测结果，对优化方案进行持续改进和优化
5
煤制天然气甲烷化工艺温控优化效果评估
优化前后效果对比
优化前：能耗高，效率低，产品质量不稳定
优化后：能耗降低，效率提高，产品质量稳定
具体数据：优化前能耗为XX，优化后能耗为XX；优化前效率为XX，优化后效率为XX
用户反馈：优化后产品质量得到明显提升，客户满意度提高
技术突破与挑战应对
技术突破：新型催化剂、高效反应器、智能控制系统等
展望：实现煤制天然气甲烷化工艺的持续优化和升级，提高经济效益和环境效益。
发展趋势：绿色化、智能化、高效化
挑战应对：提高反应效率、降低能耗、减少排放等
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煤制天然气甲烷化工艺温控优化
/目录
目录
02
煤制天然气甲烷化工艺概述
01
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03
煤制天然气甲烷化工艺温控现状及问题
05
煤制天然气甲烷化工艺温控优化效果评估
04
煤制天然气甲烷化工艺温控优化方案
06
煤制天然气甲烷化工艺温控优化发展前景与展望
甲烷化工艺在煤制天然气中的重要性
甲烷化工艺是煤制天然气生产的关键环节
甲烷化工艺决定了煤制天然气的质量和产量
甲烷化工艺的优化可以提高煤制天然气的生产效率和经济效益
甲烷化工艺的改进可以降低煤制天然气的生产成本和环境影响
温控优化在甲烷化工艺中的地位
温控优化是甲烷化工艺的关键环节，直接影响产品质量和生产效率
未来发展方向与重点
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煤基合成气制甲烷工艺流程、技术及催化剂研究进展趋势分析
煤基合成气制甲烷工艺流程、技术及催化剂研究进展趋势分析宋孝勇【摘要】随着社会经济的发展，工业生产、日常生活对于天然气等能源类的需求越来越大。
提高煤制天然气的生产效率，有利于缓解我国能源需求量增大与生产效率过低之间的矛盾，符合国家发展“能源节约型”和“环境友好型”社会的战略目标。
煤制天然气是煤炭高效清洁利用的重要途径，甲烷化是煤制天然气的关键反应。
推行煤基合成气制甲烷工艺创新，可以显著提高甲烷工艺的制备效率。
针对甲烷化反应的特点，对催化剂使用技术进行优化。
本文根据煤基合成气制甲烷工艺的技术细节展开讨论，提出几点优化制备流程的可行性建议。
%As social economic develops, the requirement for natural gas was more and more in industry and daily life. Improving production efficiency of coal gas could eased the problems of requirements is much higher than production efficiency. Coal gas is the main path of efficient cleaning and utilization. Methanation isthe key reaction for coal gas. Innovation of methane technique by coal based gas can raise preparation efficiency. The cat-alyst use was optimized according to the characters of methane reaction. Some advices were given for optimizing the preparation process.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】3页(P44-45,43)【关键词】制烷流程;催化剂;煤基合成;模拟研究【作者】宋孝勇【作者单位】盐城工学院，江苏盐城 224001【正文语种】中文【中图分类】TQ546.61.1 甲烷化工艺从煤基合成气制甲烷工艺的工艺流程来看，首先要对煤备料进行初期拣洗工作，将粗制煤炭中的杂质去除，然后在反应器中加入H2，使用加温设备将H2加热，等待产品混合气冷却之后，析出HCl，NH3和脱酸性气体H2S等，使用低温分离的方法将重质芳烃和轻质芳烃析出。
合成气完全甲烷化技术获突破
合成气完全甲烷化技术获突破摘要：煤制合成天然气的关键技术是完全甲烷化反应技术，工业生产过程中往往采用多段反应器，在前一或两段采用高温操作，回收反应能；在后段维持低温操作，保证最终转化率。
要求甲烷化催化剂耐高温，有良好的低温活性，反应全程选择性高。
本文对国内外合成气甲烷化催化剂的研究现状进行综述，重点介绍活性组分、助剂、载体和制备方法等对催化剂催化性能的影响，阐述高温甲烷化催化剂的发展现状，展望甲烷化催化剂未来的研究方向。
关键词：合成气；完全甲烷化；技术获突破1、前言我国能源分布特点是“富煤、贫油、少气”，因此，利用相对丰富的煤炭资源或者利用焦炉气制取代用天然气，既能缓解我国天然气的供需矛盾，又因煤制代用天然气过程必须包含CO2的浓缩和分离，易实现CO2的捕获和利用或封存，达到能源和环境双赢。
以天然气供应多元化和煤炭清洁高效利用为目标，煤制合成天然气受到重视，合成气完全甲烷化是煤经合成气制天然气的关键技术，而甲烷化催化剂是其核心要素。
2、甲烷化催化剂制备方法甲烷化催化剂常用的制备方法有干混法、浸渍法、沉淀法、溶胶-凝胶法以及其他方法。
马胜利等在固定床装置上考察干混法制备的Ni/Al2O3催化剂催化CO甲烷化反应，发现活性显著优于浸渍法和共沉淀法。
Ni通过Al2O3的包夹及阻隔，牢固镶嵌在Al2O3上，并阻止反应过程中Ni烧结引起的快速失活，但干混法制备的催化剂运用在高速运转的流化床或浆态床中很容易发生活性组分与载体的脱离，造成催化剂的失活。
LiG等通过浸渍法、共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了3种Ni/Al2O3催化剂，研究表明，共沉淀法与溶胶-凝胶法制备的催化剂具有较大的比表面积，焙烧后只有NiAl2O4物相，而浸渍法制备的催化剂在550℃焙烧后不仅存在NiAl2O4物相，同时还有NiO物相，虽然NiO比NiAl2O4更容易被还原为单质Ni，但NiAl2O4经高温（650℃以上）还原后生成的单质Ni分散性更好。
甲烷化技术的研究进展
第50卷第3期2021年3月应用化工AppOoed ChemocaOIndusieyVoO.50No.3Mae.2021甲烷化技术的研究进展刘玉玺1，卿山s赵明2，梁俊宇2(1-昆明理工大学冶金与能源学院，云南昆明650093;2-云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南昆明650051)摘要：甲烷化技术是从煤、焦炉气、电能等原料制取天然气的关键技术,有着重要的研究和实用价值％主要介绍了国内外甲烷化技术的发展概况，分析并比较了各项技术的工艺流程及其特点；对不同类型的甲烷化反应器以及操作工况对反应器影响的相关研究做了分析和总结;对甲烷化工艺关键技术问题进行讨论。
以期能为今后我国开展电转天然气过程中甲烷化技术的研究提供参考。
关键词：甲烷化;合成天然气；电转气；甲烷化反应器中图分类号:TQ221.11文献标识码：A文章编号：1671-3206(2021)03-0754-05Research progress of mettanation technologyLIU Yu-xi1，QING Shan1，ZHA0Ming2,LIANG Jun-yu(1.FacuOiyoaMeia O uegocaOand EneegyEngoneeeong，KunmongUnoaeesoiyoaScoenceand TechnoOogy，Kunming650093，China；2.Electric Power Research Institute，Yunnan Power Grid Co.，Lth.，Kunming650051，China)Abstract:Methanation technoOgy is a k—technoOgy to produce synthetic natural gas from coat，coke oa-en ga5，eOecieoceneegyand oiheeeawmaieeoaO，whoch ha5ompoeianiee5eaech and peaciocaOaaOue.Thoae--cte mainly introduces the development of methanation technoOgy a-home and abroad，analyzes and com-paee5ihepeoce5aOowand chaeacieeoioc5oaaaeoou5iechnoOogoe5，anaOyoe5and5ummaeooe5iheeeOaied ee-sexrch on dbferent types of methanation reactors and the influence of operating conditions on reactors，and discusses the k—technical problems of methanation process.It is expected to provide a reference for the research of methanation technoOgy b the process of power to synthetic nature gas in China in the future. Key words:methanation；synthetic nature gas；power-to-fas;methanation reactor天然气是一种清洁能源，使用安全性高,对环境的污染小，对我国大幅削减C02等温室气体排放具有重要价值%由于能源资源禀赋呈现“富煤、缺油、少气”的特点，我国一直在积极研究煤制天然气、焦炉气甲烷化以及电转甲烷储能等甲烷化工艺技术，提升天然气自我供给能力％其中，电转天然气技术(power-to-gas)是解决太阳能、风能发电波动性、随机性的有效方法，也是一种消纳电力系统富余电量的有效方法％我国三北地区风力、太阳能资源丰富,西南地区的水力资源充足，电转气技术可以充分利用富余的可再生电力，提供跨季节的存储能力和稳定的能源供应，具有良好发展前景％1甲烷化反应原理甲烷化技术就是利用催化剂使CO、CO2与H2进行反应，最终转化为CH4的工艺技术⑴。
煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术
煤制合成天然气工艺中甲烷化合成技术摘要：天然气是一种重要的一次能源，在发电、工业燃料、化工原料、汽车能源、居民燃气等方面具有广泛用途。
虽然我国每年天然气产量呈逐年增长的趋势，但仍远远落后于市场需求的增长，天然气供不应求的局面将长期存在。
而我国的能源结构特点是“富煤、少油、缺气”，根据国内的能源结构特点，在富煤地区适度发展煤制天然气，既可清洁加工利用煤炭资源，也可有效补充天然气资源的供给，缓解国内天然气供求矛盾。
关键词：煤制合成天然气；甲烷化合成技术引言：煤制天然气工艺主要包括煤气化和合成气甲烷化两个过程。
综述了煤制天然气工艺中合成气甲烷化催化剂的研究进展，从活性组分、载体和助剂等方面介绍了国内外甲烷化催化剂的研究现状，并分析了甲烷化催化剂的失活原因。
合成气甲烷化催化剂的发展方向是使催化剂具有更好的催化活性和热稳定性，以期开发出性能优异的具有自主知识产权的合成气甲烷化催化剂及配套技术。
1.中国煤制天然气技术至今为止，中国还没有经过工业化验证的煤制天然气技术。
中国的CO甲烷化技术主要应用于富氢体系中微量CO的去除以及城市煤气的部分甲烷化。
开发的水煤气甲烷化工艺，其原料气首先进行脱硫操作，在0.05MPa、350℃下进行加氢反应。
该工艺经过1000h稳定性实验，催化剂催化活性稳定，且起始温度低，寿命可达1a之久，但催化剂不耐硫。
在空速1500h-1时，该工艺的CO转化率高达95%，CH4选择性可以达到65%。
由中科院大连物化所研发的常压耐高温煤气直接甲烷化工艺采用自行研发的M348-2A型催化剂，以水煤气为原料气，经脱水、脱硫、脱氧等工序后进入甲烷化反应器。
反应产物经降温、除水、压缩等工序后进入煤气输配管道系统。
由于M348-2A型催化剂为非耐硫型催化剂，因此原料气再进入甲烷化反应器前必须经过脱硫与脱氧。
该工艺的产品热值大于14000kJ/m3，CO体积分数小于10%，完全满足城市煤气的质量标准。
该催化剂的性能稳定，活性、选择性高，CO转化率可达80%～90%，甲烷选择性为60%～70%，催化剂寿命在0.5～1a，但该工艺的脱硫成本较高。
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煤制天然气高温甲烷化催化剂研究进展摘要：化石燃料的使用导致CO
的大量排放，给环境和生态造成了严重的影
2
响。
近年来，我国天然气供求严重失衡，大量依赖进口，这一特点决定了煤制天然气是我国能源战略安全与经济发展的必由之路。
煤制天然气作为典型的煤基替代能源战略，具有路线短、能源效率高、过程能耗低、二氧化碳排放量和耗水量相对较少等优势。
本文主要对煤制天然气高温甲烷化催化剂研究进展进行论述，详情如下。
关键词：煤制天然气；高温甲烷化；催化剂
引言
中国煤炭资源较丰富，发展煤制天然气可增加部分地区天然气的供应，通过管道输送到消费市场，既安全又环保。
在煤制天然气工艺中，甲烷化技术占据重要地位，甲烷化催化剂是核心。
甲烷化反应是指合成气在一定温度、压力和催化剂存在下转化为甲烷的过程，其反应为强放热反应，因此在有合成气甲烷化工艺中，第一个反应器必须在高温、高压下操作，这要求催化剂具有良好的低温活性和高温稳定性。
1甲烷化工艺
甲烷化过程是一个体积缩小的强放热可逆反应，因此甲烷化技术的两大关键问题是：开发高效和长寿命的催化剂，以及研发高效回收与有效控制反应热的工艺。
为了达到上述目标，国内外学者研发出多种高性能催化剂以及甲烷化工艺。
其中工艺方面，依据反应器类型可分为绝热固定床工艺、等温固定床工艺、浆态床工艺和流化床工艺；依据产品气循环方式甲烷化技术可分为循环式和非循环式工艺。
首先是循环式绝热固定床甲烷化工艺。
绝热固定床甲烷化工艺采用多个绝热固定床串联，通过产品气循环的方式降低入口原料气浓度，从而降低甲烷化反应速率，同时提高反应气流的携热能力来移除各段反应器的反应热。
其次是无循环式绝热固定床甲烷化工艺。
为了克服目前循环是固定床工艺存在的产品循环比
高，生产能力调变不灵活等缺点，开发了无循环式绝热固定床甲烷化工艺。
一般
通过控制逐级加入的原料气来调控氢碳比和反应温度。
2煤制天然气高温甲烷化催化剂研究
2.1固定床纯氧加压气化
固定床纯氧加压气化有干排灰和液态排渣2种工艺。
其工艺特点是：（1）
煤的适应性广，几乎所有煤种，包括强黏结性、高水分（37%）、高灰（35%）、
高/低灰熔融性温度煤都是可用的原料。
煤质越好，其经济性越好，唯一的要求
是煤粒径5mm~50mm。
（2）气-固相逆流接触，由干燥层、干馏层、气化层、燃烧层、灰渣层构成稳定的气化床层。
（3）物料冷进冷出，气化炉类似一个热交换器，碳转化率、气化效率、热效率是3种气化工艺中最高的，氧消耗仅为气流床
气化的1/3~2/5。
（4）能有效实现煤的分质利用。
煤在干馏过程中产出焦油、酚、氨、硫、煤气等副产品，能有效降低产品的投资与成本。
（5）气化压力高，一
般为3MPa~4MPa，最高可达10MPa，为在各种压力下的等压合成天然气提供了技
术基础，有效降低了投资和能耗。
（6）干排灰固定床气化：蒸汽消耗大，油/水
分离、工艺废水处理量及技术难度较大，造成投资和成本增加。
（7）液态排渣
固定床气化：蒸汽分解率达90%，蒸汽消耗与气流床气化接近，废水处理量有所
减少。
（8）煤气中有效气成分高，干排灰固定床气化有效气体积分数70%~73%，
体积分数8%~12%，
液态排渣固定床气化有效气体积分数89%~90%，粗煤气中CH
4
，大大减小了下游各装置的规模。
（9）
为合成天然气产品贡献了40%~50%的CH
4
煤、氧、电、水等消耗是3种气化工艺中最低的。
2.2热催化还原二氧化碳制甲烷催化剂
的转化率、产物的选择性、能源效率影响显著，并且金催化剂的性能对CO
2
属的分散度与催化剂的活性也密切相关，可通过改善催化剂的粒径、结构、形貌
以及制备方法等方式制备出性能优异的催化剂，其中制备方法是一个重要的因素。
常规的制备方法有浸渍法、共沉淀法、溶胶-凝胶法和水热合成法等。
浸渍法是
利用毛细管压力将活性组分压入支架孔隙通道中，操作较简单。
共沉淀法是在溶
液中加入沉淀剂，使溶液中金属离子共同沉淀，得到化学成分均一的纳米粉体材料。
2.3pH 值对共沉淀法制备高温甲烷化催化剂性能的影响
甲烷化催化反应中，以Ni 为活性组分，Al 2O 3为载体的甲烷化催化剂被广泛
研究，而共沉淀法常被用于制备此类催化剂。
影响共沉淀过程的因素较多，如酸性溶液和碱性溶液的类型和浓度、沉淀过程温度、沉淀过程pH 值以及搅拌速率等，这些因素影响沉淀过程晶核的形成和长大，导致活性组分与载体间的相互作用不同，最终使催化剂在活性方面表现出差异。
引入MgO 可以明显削弱Ni 与载体间的相互作用，提高Ni/Al 2O 3催化剂的还原度，增加催化剂活性位数目。
2.4无循环甲烷化工艺
2.4.1无循环工艺
ＲMP 甲烷化工艺采用6段绝热固定床反应器，变换和甲烷化联合进行，不用循环设备。
前三个反应器采用合成气直接冷激的方式以降低反应器进口温度。
净化后的合成气的约40%和水蒸汽一起进入一级反应器，30%的合成气作为冷激气和一级出口气体进入二级反应器，剩下30%合成气同样和二级出口气体混合进入三级反应器，最后三级反应器继续甲烷化。
反应可在高温下进行，甲烷化流程简单，易于控制。
2.4.2 VESTA 工艺
VESTA 工艺原理上是对联合变换甲烷化工艺的改进，在前面增加一个变换反应器，在脱除CO 2后又增加了一个末端甲烷化反应器，使甲烷化完成的更为彻底。
该工艺工业应用存在的主要问题是:①脱硫与脱碳分开，不能采用低温甲醇洗工艺，操作费用增加;②催化剂技术要求较高;③脱碳精度要求很高，否则最后的甲烷化完成不彻底，产品气中甲烷含量的波动大。
针对目前煤制天然气甲烷化工艺存在的问题，本设计提出了无循环甲烷化新工艺。
无循环甲烷化新工艺已经完成了实验室模拟试验，主要试验内容包括:模拟不同煤种、不同造气工艺所获得的
粗煤气条件，计算出经过变换、脱硫脱碳后的合成气组成，配制合成气，然后进行多级甲烷化的模拟试验反应。
2.5催化剂助剂
在高温下CO
2
甲烷化反应受到抑制，且催化剂会形成积碳和烧结，从而导致部分活性位点失活。
助剂可改变催化剂的电子结构和几何结构，而且两金属之间的相互作用也可改变金属的物理和化学效应。
Fe的加入不仅提高了Ni的分散度和还原度，而且由于Fe产生的电子效应以及Fe的存在降低了载体之间的相互作
用，从而提高了催化剂在CO
2甲烷化中的活性。
采用浸渍法制备了Co-Ni/SiO
2。
该催化剂遵循其独特的反应路径，即CO
2
与表面H发生反应生成甲酰，然后断裂
甲酰中的C-O键再氢化生成CH
4
，而Co的添加提高了催化剂的表面电子密度。
因此，添加适当的Co可显著提高催化稳定性和活性。
结语
经过几十年的发展煤制天然气甲烷化技术有了很大的进步，针对甲烷化反应
强放热的特点，国内外学者开发出循环式和无循环式绝热固定床、等温固定床、
浆态床和流化床等多种甲烷化工艺，从工艺设计上实现了甲烷化过程的高效性和
高能量利用率，很多技术已实现工业化或完成了中试测试。
但是现有的技术尚有
一些弊端，并且国内甲烷化技术仍落后于国外技术。
因此，建议国内研究者从反
应器和整体工艺入手，进一步发展优化甲烷化技术，尽快自主研制出更加适合工
业化的煤制天然气甲烷化工艺，提升我国煤制天然气产业水平，缓解天然气缺口，实现煤炭资源的高效清洁利用，促进我国经济的发展。
参考文献
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与应用分析［J］化学工业2015，33(1):1-9．
［2］李茂华，杨博，鹿毅，刘玉梅．煤制天然气甲烷化催化及机理的研究
进展［J］．工业催化，2014，22(01):10-24．。