海外青年学者合作研究基金(50628404)
- 作品数：8 被引量：17H指数：3
- 相关作者：吴晋沪张元魏玲孙志强韩怡卓更多>>
- 相关机构：中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院研究生院中国科学院更多>>
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- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理更多>>
- 煤焦中灰成分对甲烷裂解的影响被引量：2
- 2015年
- 利用煤焦作为催化剂,采用小型石英管固定床为反应装置,对甲烷在煤焦、脱灰煤焦、煤灰以及石英砂床层上在温度为1123 K下的裂解反应进行了较为详细的研究。甲烷在脱灰煤焦上和新鲜的褐煤焦上的转化率和氢气收率有一定的差别。煤灰作为催化剂时,甲烷初始转化率和氢气初始收率分别为9.81%和8.14%。表明煤焦中的灰成分对甲烷裂解有一定的影响。随着反应时间的增加,甲烷的转化率和氢气的收率都逐渐降低。通过扫描电子显微镜和比表面积测定仪对反应前后的褐煤焦、脱灰煤焦进行了表征。甲烷裂解后煤焦比表面积、微孔容都明显降低,平均孔径增大。说明甲烷裂解生成的积炭堵塞煤焦的微孔。SEM照片显示甲烷裂解后积炭覆盖在煤焦的表面,使煤焦的催化活性逐渐降低。
- 魏玲谭猗生韩怡卓赵建涛
- 关键词：甲烷裂解固定床煤焦灰成分催化活性失活
- 甲烷在不同煤焦床层上裂解实验的研究
- 2016年
- 甲烷直接催化裂解是一种制取纯净氢气的有效方法,其中碳基催化剂——煤焦作为一种廉价易得催化剂被广泛研究。文章简要阐述了甲烷裂解的机理,着重介绍了煤焦作为催化剂,其反应条件、制备工艺以及预处理方式对甲烷裂解的影响,同时介绍了煤焦的失活与再生过程。总结了煤焦作为催化剂在甲烷裂解过程中影响催化效果的主要因素。
- 魏玲
- 关键词：甲烷煤焦氢气催化活性裂解
- 乙烯在煤焦及石英砂床层上裂解实验研究被引量：1
- 2009年
- 以石油炼制过程中产生的炼厂气与煤共转化利用为背景,采用小型石英管固定床反应装置,在850℃-1000℃下,对乙烯在空床、彬县煤焦以及石英砂床层上的裂解反应进行了研究。结果表明,乙烯裂解产物包括氢气、甲烷、乙烷及裂解炭,反应温度越高,裂解越彻底,生成的氢气越多；850℃-950℃时,乙烯在彬县焦上初始转化率最高,随着反应的进行逐渐降低到一个较低的平衡值,并且与在石英砂上裂解结果接近。这说明新鲜彬县煤焦对乙烯裂解呈现良好的催化作用,但随着反应进行其催化活性由于裂解生成的炭沉积在煤焦表面而逐渐丧失。1000℃时乙烯在石英砂上和空床裂解转化率均可达到94%,即在此温度下乙烯无需催化剂通过热作用即可接近完全裂解。
- 张元吴晋沪张东柯
- 关键词：煤焦裂解乙烯合成气
- 甲烷和二氧化碳在煤焦上反应制备合成气实验研究被引量：4
- 2009年
- 以煤与甲烷共转化制备合成气的研究为背景,通过考察固定床反应器上甲烷和二氧化碳分别在石英砂、煤灰和煤焦上的反应过程,证实了煤焦中的碳结构在共转化过程中对甲烷转化具有催化作用。同时考察了反应温度(1073K～1223K)、CH4/CO2比(0.33～3.00)和气固接触时间等工艺条件对甲烷转化率、气相产物中H2/CO比的影响。结果表明,甲烷的转化率随着反应温度和气固接触时间的增加而增大,随CH4/CO2比的增加而减小。在考察范围内甲烷的转化率最高达到了86%。反应物中CH4/CO2比的改变可以起到调节产品气中H2/CO比的作用,0.4～2.0调节。
- 孙志强吴晋沪ZHANG Dong-ke
- 关键词：甲烷二氧化碳煤焦共转化
- 石油炼厂气与煤共转化制合成气基础研究--丙烷在煤焦及石英砂上裂解实验研究被引量：1
- 2008年
- 基于石油炼厂气与煤共转化制合成气,采用小型石英管固定床反应装置,在850-1 000℃时对炼厂气中的丙烷在空床、彬县煤焦以及石英砂上的裂解反应进行了实验研究,结果表明：丙烷裂解产物包括氢气、甲烷、乙烯、碳和微量乙烷,反应温度越高,裂解越完全,生成的氢气和碳越多.850-1 000℃时,丙烷在空床与在彬县焦平衡点和石英砂上裂解转化率及生成产物的量接近,转化率为100%,即丙烷无需催化剂即能完全裂解.丙烷在新鲜彬县煤焦上的裂解更为彻底,但随着焦的催化活性由于裂解生成炭的沉积而逐渐丧失,更容易生成甲烷和乙烯.
- 张元吴晋沪ZHANG Dong-ke
- 关键词：丙烷煤焦裂解合成气
- 煤与甲烷共转化过程中煤焦二氧化碳气化动力学研究被引量：3
- 2009年
- 以煤与甲烷共转化为背景,运用热重方法进行了由煤焦、甲烷和二氧化碳组成的共转化反应体系中碳的反应动力学研究。在1173 K^1273 K考察了温度对碳转化的影响。结果表明,该反应体系中碳的表观反应速率比煤焦的纯二氧化碳气化速率慢一倍左右,且表观上碳不能完全被气化。通过改变甲烷和二氧化碳的比例考察了气相组成变化对共转化反应中碳转化速率的影响,发现甲烷浓度的增加和二氧化碳浓度的减少都会降低碳的转化速率,且随着甲烷浓度的增加,表观上碳最终所能达到的转化率也会降低。通过数据分析发现,该反应适合采用均相反应模型进行描述,关联得到其表观活化能为312.4 kJ/mol,甲烷的反应级数为-0.13,二氧化碳的反应级数为0.3。
- 孙志强吴晋沪王洋ZHANG Dong-ke
- 关键词：共转化甲烷动力学热重
- 煤与甲烷共转化制合成气过程的热力学分析被引量：6
- 2010年
- 采用Gibbs自由能最小法,对流化床煤与甲烷共转化过程进行了热力学分析。在保持体系绝热温度为常压流化床煤气化的操作温度1 273 K下,将煤与甲烷共转化过程的冷煤气效率、产出合成气的单位有效能氧耗及H2/CO比等指标与单纯煤气化过程进行了比较。结果表明,在煤气化体系中增加甲烷进料,能使冷煤气效率提高,单位有效能氧耗降低,产出合成气的H2/CO比可调。此外,甲烷可作为部分氢源,降低过程水耗。从热力学角度证明了煤与甲烷共转化方法对于有效利用煤层气的优越性,所得出的操作线也为该过程的实际操作指出了方向。
- 张元吴晋沪张东柯
- 关键词：煤气化甲烷共转化热力学分析
- 固定床中甲烷在不同煤焦上的裂解制氢被引量：1
- 2010年
- 本文以煤焦与甲烷共转化为背景,采用小型石英管固定床反应装置,于在1123 K下对甲烷在褐煤焦、脱灰煤焦、活化煤焦以及石英砂床层上的裂解反应进行了较为详细的研究,并采用扫描电子显微镜以及比表面积测定仪对反应前后的褐煤焦、脱灰煤焦进行了表征。甲烷在脱灰煤焦和褐煤焦上的转化率相差不多,说明煤焦中的灰成分对甲烷裂解没有影响。在活化煤焦上,甲烷的转化率有了很大幅度的提高,最高可达97%左右。在脱灰煤焦活化过程中,煤焦活化程度越小越有利于甲烷的裂解,甲烷转化率最高可达97%左右,表明煤焦中的微晶对反应有影响。随着反应时间的增加,甲烷转化率以及氢气的收率逐渐降低,其主要原因是反应过程中甲烷裂解产生的积碳覆盖在煤焦表面上,使其催化活性降低。
- 魏玲谭猗生韩怡卓解红娟赵建涛Dong-ke Zhang
- 关键词：甲烷裂解氢气
