甲烷化催化剂
变换及甲烷化
变换及甲烷化3．4变换及甲烷化1.co变换：co+h2o→co2+h2co+h2→c+h2o甲烷化：co+3h2→ch4+h2oco2+4h2→ch4+2h2o副反应：2co→c+co2n2+4co→n2(co)42.高变催化剂。
以氧化铁为主体的低变催化剂，重新加入铬、钾、铜、锌、镍其氧化物后可以提升催化剂的活性，嵌入铝、镁等的氧化物，可以提升催化剂的耐磨及耐热毒性能够。
铁的氧化物是高变和中变催化剂中的主要成分。
三氧化二铬做为低变催化剂的稳定剂。
氧化钾中的钾是有效的助催化剂。
3.低变催化剂。
低变催化剂有铜锌铝系和铜锌铬系两种，均以氧化铜为主体。
铜就是催化剂的活性组分，通常供应的就是水解态产品，铜对一氧化碳具备化学吸附作用，故能在较低温度下催化剂一氧化碳转换反应。
低变催化剂装填后，必须进行还原，如氢气或一氧化碳。
低变催化剂的中毒物由冷凝水，硫化物，氯化物导致。
4.压力的影响。
压力对变换反应的平衡几乎是没有影响，但提高压力将导致析碳和甲烷生成等副反应易于进行。
5.温度的影响。
（1）应在催化剂活性温度范围内操作，反应开始温度应高于催化剂起始活性温度20摄氏度左右。
应防止超温造成催化剂活性组分烧结而降低活性。
（2）为了尽可能吻合最佳温度线展开反应（3）在相同操作压力下，随着气体中水蒸气含量的增加，露点温度升高，故操作温度的下限相应提高6．甲烷化催化剂中的镍都以氧化镍的形式存有。
除羰基镍为甲烷化催化剂的毒物以外，硫砷和卤素也能够并使它中毒。
7．工艺指标。
（1）放大工段去相伴水煤气压力≤0.79mpa（2）蒸汽压力1.1mpa（3）回去脱碳转换气压力0.71mpa（4）高压软水压力1.2mpa(5)加热上水压力0.4mpa（6）冷凝水泵出口压力1.2mpa（7）热水泵出口压力1.2mpa(1)饱和塔出口半水煤气129℃（2）中变炉入口半水煤气300℃（3）中变炉二段触媒入口气体350℃（4）热取回口中变气237℃（5）低变炉入口气体190℃（6）高变炉二段触媒入口气体190℃(（7）低变炉二段触媒出口气体202℃（8）高变炉三段触媒入口气体190℃（9）低变炉三段触媒出口气体107℃（10）热交换器上段出口蒸汽380℃(11)饱和塔出口液体102℃（12）阳入温水加热器出口液体136℃（13）热水塔出口变换气107℃（14）中变炉触媒层一段热点450—480℃（15）中变炉触媒层二段热点400—450℃（16）高变炉触媒层热点≤250℃（1）半水煤气中氧气含量小于等于0.5﹪合格，大于0.8﹪减量，大于1﹪减气（2）中变炉出口转换气一氧化碳含量6﹪—8﹪（3）低变炉出口变换气一氧化碳含量小于0.2﹪（4）循环热水总液态含量大于500mg/l（1）饱和塔液位1/2-2/3（2）热水塔液位1/2-2/3（3）变换气脱硫塔液位1/2-2/3。
ni111晶面的co2甲烷化反应
ni111晶面是一种常用于CO2甲烷化反应的催化剂，通过促进CO2和甲烷的反应，从而制备天然气和其他烃类化合物。
在本文中，我们将对ni111晶面的CO2甲烷化反应进行详细的介绍和分析。
一、ni111晶面的表面结构和特性ni111晶面是一种具有特殊结构和活性的催化剂表面，其表面原子排列规整，具有较高的表面活性位点。
这种特殊的表面结构使得ni111晶面在CO2甲烷化反应中具有较高的催化活性和选择性。
二、CO2甲烷化反应的机理CO2甲烷化反应是指将CO2和甲烷在催化剂的作用下转化为天然气和其他烃类化合物的过程。
在ni111晶面上，这一反应主要经历以下步骤：1. CO2的吸附和活化CO2首先在ni111晶面上被吸附，并通过与表面活性位点的相互作用而被活化，形成反应物的中间体。
2. 甲烷的吸附和活化甲烷也会被吸附到ni111晶面上，并在表面活性位点的作用下被活化，形成反应物的中间体。
3. 反应物的催化反应经过活化的CO2和甲烷在ni111晶面上发生催化反应，生成天然气和其他烃类化合物。
三、ni111晶面的催化活性和选择性ni111晶面在CO2甲烷化反应中具有较高的催化活性和选择性，这主要归功于其表面的特殊结构和活性位点的特性。
相比其他催化剂，ni111晶面能够更有效地活化CO2和甲烷，从而提高反应的速率和产物的选择性。
四、ni111晶面的应用前景由于其优良的催化性能，ni111晶面在CO2甲烷化反应中具有很高的应用前景。
通过进一步的研究和改进，ni111晶面有望成为一种重要的CO2甲烷化反应催化剂，在天然气和其他烃类化合物的生产中发挥重要作用。
五、结论ni111晶面是一种具有优良催化活性和选择性的CO2甲烷化反应催化剂。
通过深入了解其表面结构和催化机理，我们可以更好地利用这一催化剂，推动CO2甲烷化反应的研究和应用，为清洁能源和化工领域的发展做出贡献。
六、 ni111晶面的改进和优化尽管ni111晶面在CO2甲烷化反应中具有很高的催化活性和选择性，但是仍然存在一些需要改进和优化的方面。
甲烷化催化剂使用经验总结
[ 文章编号 ] 1004- 9932( 2010) 05- 0014- 02
我厂的弛放气除供生活区使用外, 多余的部 分均排放掉了 , 既浪费能源又污染环境。如果能 有效利用这部分弛放气 , 充分发挥其潜能, 对我 厂节能降耗和减少排放将很有益处。我厂共有 8 台锅炉, 其中 2 台为链条锅炉 , 一直燃用混煤或 洗混煤, 煤质较差。于是针对燃用混煤的燃烧性 能、发热量等特点 , 对燃煤锅炉和弛放气输送系 统进行了综合论证 , 认为通过掺烧弛放气, 可以 使煤粒充分燃烧, 提高锅炉的热效率, 同时也减 少混煤的使用量。 1 锅炉燃烧机理 锅炉采用的是微负压操作, 弛放气流经 57
), 男 , 陕西 兴 平人 , 助 理工 程
我公司合成氨装置采用天然气换热式纯氧两 段蒸汽转化、中变串低变、苯菲尔脱碳、甲烷化 精制工艺。精制工序有 3 套甲烷化系统 , 即 期 大甲烷化系统、 期小甲烷化系统和 ! 期甲烷化 系统 , 原设计配套的合成氨产能分别为 60 kt/ a、 30 kt / a 、 60 kt / a , 目前 3 套 系统 已能 满足 220 kt / a 合成氨的要求。在强化工艺管理的基础上 , 通过不断努力 , 甲烷化催化剂的使用寿命连创新 高。 !期甲烷化系统最近一炉催化剂使用了 8 年 零 1个月 ( 2000 年 8 月 2008 年 9月 ) , 期大 甲烷化系统最近一炉催化剂使用了 9 a ( 1996 年 10 月 2005 年 11 月 ), 期小甲烷化系统最近 一炉催化剂使用了 6 年零 6 个月 ( 2003 年 3 月 2009年 10 月 ) , 而且使用期间精制气微量一 直在控制指 标以内 ( 2 ∀ 10
一般升温加热炉是中变、低变、甲烷化 3 种 催化剂升温共用, 因此其他升温还原系统会与甲 烷化升温还原系统相连。为防止其他气体窜入 , 要求不使用的流程 管线和阀门必 须加盲板或断 开, 这是升温还原成败的关键一步。另外, 生产 系统特别是造气部分各工序都有充氮阀 , 而大部 分充氮阀是后来加的, 要确保有止逆阀或者阀门 好用 , 保证升温还原过程中其他含 CO、 CO2 等 的气体不随氮气进入升温还原系统。在升温还原 前要对管线、阀门逐个检查 , 能断开的一定要断 开, 因为还原过程出现的问题大多是其他气体窜 入造成的。 ( 2) 升温还原过程 升温还原一般用氮气或工艺气升温。必须保 证升温气体不含水蒸气和天然气。升温阶段根据 加热炉的能力尽可能加快提温速度 , 尽快使各床 层温度达到 250 ∃ 。升温阶段严禁含有 CO 的气 体进入系统。控制炉内各点温度均大于 250 ∃ , 系统中 O 2 含量小于 0 5 % , 开始 氮气配氢。要 求配氢气中 CO + CO2 含量小于 1 % , 不含 H 2 S。 配氢气源最好用二次脱 碳气。氮气配 氢时, H 2 含量从 3 % 开始, 逐步加大至 20 % 。还原主期要 保证一定的氢浓度 ( H 2 含量大于 20 % , 最好达 到 50 % 以上 ) , 以保证还原效果。还原主期严格 按还原曲线进行, 严防超温。一般还原超温是由 于入口 CO + CO 2 超标 , 因此应定时分析入口气 CO + CO2 含量, 特别是 CO 含 量 ( CO 含 量 % 1 % , 可能导致 还原失败 ) 。还原进入 后期应深 度还原 4~ 6 h , 此时床层温度应达到 420 ∃ , 入 口气 H 2 含量大于 50 % 。炉出口 CO + CO2 含量 小于 10 ∀ 10 可以认为还原结束。
甲烷化生产关键技术
甲烷化生产关键技术甲烷是一种非常重要的天然气，被广泛用于燃气发电、民用燃气、工业燃料、交通运输等领域。
甲烷化生产是指通过催化剂将CO2等废气和H2制备成甲烷，是一种重要的清洁能源技术。
其关键技术包括催化剂开发、反应器设计、反应机理研究和工艺参数控制等方面。
催化剂开发是甲烷化生产的关键技术之一。
目前，主要采用镍基和铁基催化剂。
其中，镍基催化剂性能稳定，但对氧化还原能力弱；而铁基催化剂具有较强的氧化还原能力，但反应活性较低。
因此，研发具有高反应活性、高选择性、长寿命的催化剂是提高甲烷化生产效率的关键。
此外，催化剂的载体选择、寿命测试和再生等技术也需要不断探索和创新。
反应器设计也是影响甲烷化生产效率的关键技术之一。
目前，主要采用固定床反应器、流化床反应器和筒式反应器等不同类型的反应器。
其中，固定床反应器反应稳定性好、生产能力大，但存在催化剂失效、堵塞等问题；流化床反应器反应条件温度均匀、催化剂利用率高，但操作复杂、能耗高；筒式反应器则将两者的优点结合起来，但需要注重反应器设计和运行管制。
反应机理研究是深入了解甲烷化生产过程的关键技术之一。
目前，学界还没有完全解析甲烷化反应的机理，需要加强对反应路径、活性中心等方面的研究。
理论计算、表征技术等手段也需要不断发展和改进。
通过深入理解反应机理，能够更好的指导催化剂的设计和工艺参数的控制。
工艺参数控制是甲烷化生产过程的关键技术之一。
主要包括反应温度、压力、H2/CO2含量、催化剂负载量等要素的掌控。
在实际生产过程中，应根据催化剂性质和工艺要求，确定合理的工艺参数，以提高甲烷产率、选择性和催化剂寿命。
此外，对于甲烷化生产中出现的问题，如催化剂堵塞、热力失衡等，应及时调整相关工艺参数，并建立完善的监测体系，以保证生产的连续性、稳定性和可持续性。
综上所述，甲烷化生产是一项非常重要的清洁能源技术，其关键技术包括催化剂开发、反应器设计、反应机理研究和工艺参数控制等方面。
对Lurqi-BASF甲烷化及催化剂考察
三、鲁奇甲烷化技术与BASF催化剂（一）鲁奇甲烷化技术交流1、关于美国大平原SNG技术鲁奇甲烷化技术，基于BASF的甲烷化催化剂进行了工艺设计，并设计了美国大平原的煤制天然气工厂（DGC）的甲烷化装置，DGC 于1984年开车运行至今。
美国大平原SNG厂址：美国北达科他州North Dakota (USA)项目设计：始于70年代初项目投产：1984年目前状态：仍在稳定运行原料消耗：14000吨/天褐煤产品（设计）：140000 Nm3 /小时SNG实际：175 00 Nm3 /小时SNGSNG产品规格：CH4 95-96%，H2 ~3%，CO2 ~0.5%热值：9125 Kcal/Nm3副产品：8.6MPa（G）饱和蒸汽系列布置： 2×50％甲烷化催化剂供应厂商：原始设计为BASF，第一炉催化剂更换后，引入Davy催化剂参加竞争，之后两家催化剂保持着各供一个系列态势。
美国大平原是世界上唯一工业规模的SNG厂，煤制天然气的所有技术包括甲烷化均由鲁奇公司提供并设计，20多年的运行中，计划外停工时间仅为108天，装置在线率达到98.4%。
鲁奇和BASF的合作始于1972年，并且一直延续至今保持着排他性的甲烷化技术联合体。
大平原概貌如下图：大平原SNG原则流程：大平原SNG产品质量记录：2、鲁奇为本公司甲烷化设计方案原则流程如下：特性参数：鲁奇具有高温换热器和金属高温粉化的技术经验。
致力于与BASF合作，推荐高温催化剂和新型低压降催化剂，努力延长催化剂寿命，降低催化剂价格。
（二）巴斯夫生产及研发中心考察1、在巴斯夫总部技术交流巴斯夫总部设在路德维希港，在39个国家设有350多个分厂和公司，核心业务包括石化产品、无机化学品、聚合物分散体、聚氨酯、工程塑料、涂料、纺织和皮革业特性产品、催化剂等等。
路德维希港总部占地面积6.5km*2km，侧临莱茵河，主要包括炼油装置、聚合装置、合成氨装置、部分催化剂生产装置、以及研发和工程设计中心。
甲烷化工艺流程
甲烷化工艺流程甲烷化是一种将甲烷转化为有机化合物的技术。
甲烷是天然气的主要成分，而甲烷化工艺则能够将甲烷转化为更有价值的化学品，如甲醇、乙烯和丙烯等。
下面，我将介绍一种甲烷化工艺的流程。
首先，甲烷化反应需要使用一个催化剂来促进反应的进行。
常用的催化剂包括铂、铑和钯等贵金属催化剂。
反应的条件一般为高温和高压环境下。
在反应开始之前，甲烷和空气会被混合在一起，形成甲烷和氧气的混合物。
然后混合物进入一个反应器中，反应器内设置了合适数量的催化剂。
当混合物进入反应器后，甲烷和氧气开始发生反应。
在催化剂的作用下，甲烷的碳氢键被断裂，形成甲基自由基（CH3·），而氧气则会被还原成氧自由基（O·）。
甲基自由基和氧自由基之间会发生链式反应，形成甲醇分子。
甲基自由基和氧自由基首先发生反应，形成甲醛（CH2O）分子。
然后，甲醛再与另一个甲基自由基发生反应，形成甲醇。
这个过程是一个自由基聚合的过程，会连续产生甲醛和甲醇。
甲醇是甲烷化反应的主要产物，可以在后续工艺中被进一步转化为其他有机化合物。
甲醇具有广泛的应用领域，可用于合成其他化学品，如乙醇和丙酮等。
此外，甲醇还可以作为燃料使用。
甲烷化反应的副产物包括二甲醚和甲醛等。
这些副产物的生成量取决于反应的条件和催化剂的类型。
副产物经过适当的处理后，也可以得到一定的经济价值。
甲烷化工艺的流程复杂且多样化，上述为其中一种常见的流程。
在实际应用中，还需要综合考虑反应效率、催化剂的稳定性、副产物的处理等因素。
随着科技的发展，甲烷化工艺也将不断完善，为实现甲烷资源的高效利用提供更好的解决方案。
合成气完全甲烷化催化剂研究
１ 实 验 部 分
１１ 实 验 原 料 ．
实验装 置 流程 图如 图 １ 示 。整个 反应 体系 由 所
４部分组成 ：１原 料气计 量 ；２ 固定 床积 分反应器 ； （） （）
（） ３ 产物 收集及 各相产 物取样 ；４ 尾气计 量 和排放 。 （） 原料 气 通 过 甲醇 裂 解 制得 ， 经配 气 将 ｎＨ） （Ｏ 调 （ ２ｎＣ ） ／
第 ４期
徐 亚 荣等 ： 成 气 完全 甲烷化催 化 剂研 究 合
７
合成 气完全 甲烷化催化剂研究
徐 亚 荣 ， 新 良 ， 徐 刘 平 ， 文 怀 李
（． １中国石油 乌鲁 木齐 石化公 司 究 院 ， 新疆 乌鲁 木齐 ８ ０ １ ；． ３ ０ ９ ２中科 院 山西 煤化 所 ， 山西 太原 ０ ０ ０ ） ３ ０ ２
（） １ 活性载 体 的制备 将适 量 的硝 酸镁 溶解 在 ３ ％的稀 硝酸 溶 液 中与 称取 拟 薄水 铝石 （ 氧化 铝）０ ｋ 、 氢 １ ０ ｇ 适量 的助挤 剂 田 箐 粉 、 孔 剂 甲基 纤 维 素充 分 混 合 ， 成 ｑ ｍｍ 的 扩 挤 ￣ ３ 条状 ， 将条 状样 品置 于空 气 中干燥 １ ｈ 然后 在于 燥 ２， 箱 中 于 １Ｏ １ ℃条 件下 干 燥 ４ ，程 序 升 温 至 ７ ０（ ｈ ０ ￣ 焙 ２ 烧４ ｈ后 得到 Ａ ：。 体 。过 筛 ， 除其 间夹带 的微 Ｉ 载 Ｏ 去
关 键 词 ： 成 气 ； 烷化 ； 成 天 然气 ； 化 剂 ； 定 性 合 甲 合 催 稳
中图分类号．Ｑ４ ６ Ｔ ２
文献标识码： Ａ
文章编号：０ １ ２９ ０ １０・７ ６ １０－ １（ １）４ － ９ ２ ００
甲烷化技术特点
Davy甲烷化技术特点Davy甲烷化工艺中,采用Davy公司生产的CRG高镍型催化剂。
其中镍含量约为50%。
该催化剂的起活温度为250℃,最佳活性温度在300～600℃,失活温度大于700℃。
在使用前须对H2进行还原,若温度低于200℃,催化剂会与原料气中的CO等生成羰基镍,但是正常运行时系统温度在250℃以上,J&M公司可以提供预还原催化剂。
因此在开停车段,要避免Ni(CO)4的产生。
一般须用蒸汽将催化剂床层温度加热或冷却到200℃以上,然后用氮气作为冷媒或热媒介质置换。
对于甲烷化反应,合适的n(H2)/n(CO)=3,但在Davy甲烷化工艺中对该比例不需要严格控制,对原料气组分中的CO2也没有严格要求。
这是由于CRG催化剂本生具有CO变换的功能。
另外CRG 催化剂具有对CO和CO2良好的选择性。
因此在净化工艺中,应选择经济的CO2净化指标。
原料气经脱硫后直接进入甲烷化反应。
一般要求净化总硫体积分数小于0.1×10-6就可以,但在戴维甲烷化工艺中甲烷化反应器前设置了保护床,以进一步脱硫,脱硫后总硫小于30×10-9。
由于反应温度的差别,补充甲烷化反应器中的催化剂寿命约比大量甲烷化反应器中催化剂寿命高2～3年。
从已运行的情况来看,催化剂失活主要有2种原因:①催化剂中毒,主要毒物为S;②催化剂高温烧结。
另外催化剂结碳后,也可能造成催化剂局部失活。
甲烷化过程是一个高放热过程,在戴维甲烷化工艺流程中可以产出高压过热蒸汽(8.6-12.0MPa,485℃),用于驱动大型压缩机,每生产1000m3天然气副产约3t高压过热蒸汽,能量效率高。
Davy 工艺生产的SNG气体中,甲烷体积分数可达94%～96%,高位热值达37260～38100kJ/m3,满足国家天然气标准以及管道输送的要求。
托普索甲烷化合成技术特点TREMPTM是托普索循环节能甲烷化工艺的简称。
丹麦托普索公司一直从事该项技术开发,并可以同时提供催化剂及其甲烷化技术。
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甲烷化催化剂的综述院系：专业班级：学号：姓名：指导老师：关于甲烷化催化剂的一些探讨概念：1、甲烷化：2、甲烷化工艺的发展目的：这次任务我主要找关于甲烷化的文献，通过对这些文献的查看来研究关于甲烷化催化剂的发展，研究方向的重点以及它对人类的发展所起到的作用。
这次自己找了十几篇文章来谈论一下。
主题：1、低温甲烷化催化剂的工业应用低温催化剂较高温催化剂性能, 反应空速大、床层温度低、开车时间短、蒸汽消耗量大幅降低,并且安全性能更好。
该催化剂的使用提高了乙烯装置的安全性和稳定性。
由原用的高温催化剂改为低温催化剂时, 只需更换催化剂即可, 无需改动反应器和管线。
2、第二金属组分对CO2 甲烷化沉淀型镍基催化剂的影响用并流共沉淀法制备了一系列镍基双金属催化剂,在微型固定床流动反应装置上进行了二氧化碳和氢气生成甲烷的催化反应,考察了在不同反应条件下第二金属组分Fe、Co 、Cr 、Mn、Cu、Zn 等对镍基催化剂活性的影响。
采用程序升温还原( TPR) 、X 射线衍射(XRD) 等手段对催化剂进行表征。
结果表明,第二组分的添加会改变镍催化剂的表面结构以及活性组分的分散度,有些会产生电子效应。
其中,锰的添加使催化剂活性大大提高,原因是Mn ( Ⅳ) Ni2O4 的生成不仅有利于催化剂还原,而且有利于产生电子效应。
3、二氧化碳甲烷化催化剂制备方法的研究采用浸渍法和并流共沉淀法制备含Ni 量不同的Ni/ ZrO2 催化剂, 研究了它们在二氧化碳甲烷化反应中的催化性能. 结果表明, 共沉淀法制备的高Ni 催化剂具有良好的催化性能. 在较温和的条件( T = 573 K, P = 0. 1 MPa, GHSV =12000 h- 1) 下, CO2 的转化率达99. 7%, CH4 的选择性达100% . Ni 与ZrO2 的相互作用对催化活性有很强的影响. Ni 的含量和CO2 吸附程度决定了甲烷化反应活性.催化剂作用下活化能的大小与活性变化规律相符.与浸渍法相比, 共沉淀法制备出的催化剂具有如下特点:( 1) 产率高;( 2) 性能稳定;( 3) 抗积碳性好;( 4) 反应温度及活化能更低;( 5) 产物成分单一.利用共沉淀法制备二氧化碳甲烷化催化剂具有很高的研究、应用和开发价值. 4、反应条件对焦炉气甲烷化催化剂性能的影响近年来, 中国天然气市场需求急剧增加, 制取合成天然气的工业投资项目增多, 对于合成甲烷反应过程的研究逐渐得到重视。
特别是焦炉气作为一种工业排放废气, 产量大( 2008年, 全国焦炉气总产量约1 430亿m3 ) [ 2] , 将其进行甲烷化回收利用, 既符合节能减排的政策要求, 又能产生一定的经济效益,是一项具有市场前景的技术。
重视节能减排技术在传统工业中的推广应用, 在焦炉气甲烷化催化剂及相关工艺技术方面开展了一系列的条件实验和测试工作。
通过实验可知1) 焦炉气甲烷化催化剂具有活性高的特点, 在以焦炉气的典型组成为原料、出口温度约550 、压力1MPa~ 3MPa、空速5 000 h- 1 ~ 10 000 h- 1的条件下, 可使CO 转化率> 99%, CO2 转化率> 97%,C2H6 转化率> 99%, 接近于平衡转化率, 能适用于焦炉气的甲烷化反应过程。
2) 通过稀土、助剂等改善了催化剂的固体酸碱性, 增强了活性表面的水气吸附力、氢气吸附解离性能等, 从而提高了抗结炭性能。
抗结炭实验的测试结果表明, 该催化剂具有较好的抗结炭性能。
5、合成天然气催化剂的研究随着经济和社会的发展，天然气的需求迅猛增长，将成为21 世纪消费量增长最快的能源。
我国天然气的供应能力相对滞后，导致天然气供需矛盾突出。
天然气供求矛盾的问题，除了立足国内现有资源，充分开发国内天然气资源外，还要利用我国丰富的煤炭资源，积极发展煤制代用天然气，以缓解天然气供应紧张局面。
煤制代用天然气技术可利用我国资源优势相对较大的煤炭，尤其是褐煤等劣质煤炭，通过煤气化、甲烷化，生产代用天然气。
常用CO 甲烷化催化剂采用浸渍法、干混法或共沉淀法制备，负载Ni、Rh、Ru、Pd 等过渡金属，载体为Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2、海泡石等，甲烷化催化剂中添加助剂有La、Mo、Cr、Ce 等。
本工作考察了通过浸渍法制得一系列Ni-La/γ-Al2O3 催化剂催化一氧化碳甲烷化反应的影响，其中活性组分Ni 含量：w(Ni)=15%，助剂镧含量：n(La)：n(Ni)=0.1。
在连续流动固定床装置上考察了3 种不同形状载体的Ni-La/γ-Al2O3 催化剂对一氧化碳甲烷化反应的影响。
在n(CO)：n(H2)=1：9、3 MPa、573~873 K（加热温度）及空速20000h-1 反应条件下，空心圆球型、齿轮型、长条柱型载体催化剂在考察温度范围内的XCO≥99.5%，SCH4≈100%。
6、甲烷制乙烯新型催化剂的制备本文对微波法诱导甲烷与二氧化碳制乙烯研究进行了研究，得出合成的催化剂和其组成对此反应起着巨大的作用。
从研究数据表明，微波法制乙烯所用催化剂降低了反应的温度，减少了碳化的生成。
但甲烷转化率和乙烯选择率仍较低。
所以，进一步提高催化剂的反应活性和选择性是实现沼气制取乙烯的工业化生产的关键。
中国科学院金属研究所[1- 2]研制出了一种以γ- Al2O3为催化剂载体，以氧化镍为活性组分的催化剂，其载体有2~2.5%的粘结剂，70~90%的吸波材料，5~2.5%的γ- Al2O3。
该体系克服了反应温度高，积碳严重的问题，但产率较低，得到的多以低H2/CO 比的合成气，其乙烯的产量在10%左右。
而中国科学院大连物化所[3] 以活性炭为引发剂，利用了活性炭的强吸附性，采用连续微波辐照与活性炭的联合作用产生微波放电，使C2 的选择性达到70%以上，甲烷转化率80%。
但反应中C2 主要以乙炔为主，在低甲烷浓度下，可生成10%乙烯。
以后，中国石油大学重质油国家实验室[4]又以纳米级的ZrO2负载Ni 和La 的方法进行重整，提高了催化剂的活性组分的分散度并抑制了丝状炭的生成，但生成的组分以合成气为主。
四川大学则以TiO2，CeO2和γ-Al2O3为载体，以Ca，Mg，Ni，Co，Fe 等一种或两种硝酸盐为主活性组分，经浸渍法制得颗粒状催化剂，堇青石为第二载体，制成整体式催化剂。
期中以Ca-Ni/TiO2为催化剂能使甲烷转化率达到11.21% ，乙烯选择性达到14.32%，虽然转化率仍较低，但提高了乙烯的选择性。
结论：沼气制乙烯时一种经济又实惠的方法，经过国内外学者近几年的研究表明，沼气中的CH4/CO2比适于制乙烯。
因此加大沼气制乙烯的开发研究，并能尽早投入工业生产阶段具有重大的意义。
为此我们合成了四种新型的金属催化剂。
并对其结构进行了大体表征。
该四种催化剂是根据催化剂的研究进展，设计的具有巨大催化潜力的新型催化剂，可以很好的催化沼气成为乙烯，具有一定的催化活性。
7、铝铈助剂对镍基甲烷化催化剂性能的影响用沉淀法制备了镍基甲烷化催化剂,采用X2射线衍射、氢气程序升温还原和扫描电镜等技术对合成催化剂进行了表征. 结果表明,铝助剂对形成微球状催化剂有较大的促进作用,铝铈助剂对镍基催化剂的还原有明显的促进作用,铈助剂大幅提高了催化剂的抗积碳能力. 复合催化剂的催化活性明显高于单一催化剂.我国的化石能源储量情况是富煤贫油少气,炭储量相对丰富,天然气储量较少. 据预测,天然气需求将以年均9. 6 %的速率增长,为亚洲地区增长率最高的地区. 迄今为止,中国天然气的消费基本依赖国内自有资源,但按目前消费量的增长速度,2020年将达到2 100 亿m3 ,对外依存度达到43 %. [1 ] 煤制甲烷化技术是将煤制气中的CO2 和H2 S 脱除后,将煤气中的CO 和H2 在催化剂的作用下合成为以甲烷(CH4 ) 为主的高热值气体(反应式CO + 3H2H4 + H2O) . 甲烷化前的中热值煤制气热值为1 417 MJ / m3 ,甲烷化后提高到3 316 MJ / m3 ～3 718 MJ / m3 ,成为高热值煤制气. [ 2 ] 不同煤炭转化方式的热能有效利用率为: 煤制油( 26. 9 %～28. 6 %) < 煤制甲醇(28. 4 %～50. 4 %) < 煤发电(40 %～45 %) < 煤制合成天然气(53 %) < 煤制合成气(82. 5 %) . [3 ] 煤制甲烷热效率较高,因此具有一定的市场需求. 固定床所用的甲烷化催化剂常以Al2O3 作为主要载体[ 4 ] ,但NiO 和Al2O3 可能会相互作用引起催化剂还原困难. 固定床反应器由于其热扩散效率较低,在实际生产中存在着反应飞温和催化剂烧毁现象. 浆态床反应器的反应热容易扩散,浆态相接近等温状态,温控更加容易和灵活.本实验为开发与浆态床相适宜的甲烷化催化剂考察了铝铈助剂对镍基催化剂的型貌、还原性能及催化活性的影响.结论通过XRD ,SEM 和TPR 等技术对沉淀法制备镍基催化剂进行了表征,发现铝助剂加入可能使催化剂表面形成固溶体类化合物,有效提高催化剂的还原性能,同时形成更适于浆态床反应的微球状催化剂. 铈助剂的加入对催化剂的抗积碳能力有较大提高,同时对催化剂的还原有促进作用,并有效促进催化剂活性. 通过催化剂在浆态床反应器的评价,发现镍铝铈复合催化剂的催化活性高于单一催化剂.8、微通道反应器内N i- Ru/ZrO2 催化剂上CO选择性甲烷化利用微通道反应器, 对富氢重整气在N i-Ru /Z rO2 催化剂上的CO 选择性甲烷化反应进行了研究; 考察了反应温度、原料气中CO 含量和CO2 含量对N i-Ru /Z rO2 催化剂活性的影响, 并考察了N i- Ru /Z rO 2 催化剂的稳定性。
实验结果表明, 在微通道反应器中, N i-Ru /Z rO2 催化剂对CO选择性甲烷化反应具有良好的活性, 当原料气中CO 体积分数不大于1. 0% 时, 在260 ~300 内可将CO 出口体积分数降至1 ! 10- 4以下; CO 出口体积分数的最低值随原料气中CO 含量的增加而增大, 当原料气中CO 含量增加到一定程度时, 需采用温度梯级甲烷化法才能将CO 出口体积分数降至1 ! 10- 4以下; 120 h的稳定性实验结果表明,N i-Ru /ZrO2 催化剂具有良好的稳定性, CO转化率均保持在99. 50%以上。
结论( 1)在微通道反应器中, N i-Ru /Z rO2 催化剂对CO 选择性甲烷化反应具有良好的活性。
当原料气中CO 体积分数不大于1. 0%时, 在260~ 300 内均可将CO 出口体积分数降至1 !10- 4以下。