付豪,廉紅蕾 摘要:CO2甲烷化反應(yīng)是一個十分復(fù)雜的多相催化過程,在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生各種各樣的中間體,其反應(yīng)路徑目前還存在許多爭議和矛盾。深入系統(tǒng)地研究CO2 甲烷化反應(yīng)中催化劑表面中間體的演變過程,可以進一步從機理的角度優(yōu)化催化劑的設(shè)計方案,提高催化性能。本文主要基于原位紅外光譜表征技術(shù),總結(jié)梳理了最近關(guān)于CO2甲烷化反應(yīng)路徑研究的相關(guān)工作,著重探討了負(fù)載型催化劑的活性金屬、載體、助劑、合成方法等因素對CO2甲烷化反應(yīng)路徑的影響以及由此對催化劑性能所產(chǎn)生的積極效果。同時針對現(xiàn)階段所面臨的爭論點,即反應(yīng)氣CO2與H2的活化位點、催化劑的活性位點以及未來可行的研究方法進行了詳細(xì)論述。 關(guān)鍵詞:二氧化碳甲烷化;反應(yīng)路徑;紅外光譜;負(fù)載型催化劑
發(fā)布時間: 2022-09-08 08:50
陳德露,安風(fēng)霞,邵旦洋,王曉佳 摘要: 生物質(zhì)是一種可再生能源,將其作為固體燃料甲烷化,可以減少對煤炭等化石燃料的依賴,也成為能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整中天然氣生成的重要途徑。生物質(zhì)固廢甲烷化主要有三種途徑: 生物化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑(厭氧消化)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑甲烷化以及結(jié)合化學(xué)鏈氣化技術(shù)的化學(xué)鏈甲烷化。厭氧消化工藝使用微生物細(xì)菌將生物質(zhì)固廢轉(zhuǎn)為小分子生物,過程中可產(chǎn)生沼氣,沼氣主要由50%~70%的甲烷和30%~50%的二氧化碳組成,目前從單段消化池發(fā)展到多段多批次消化系統(tǒng)。重點介紹了7種工藝流程,包括Waasa工藝、Dranco工藝、Valorga工藝、Kompogas工藝、順序分批厭氧堆肥(SEBAC)工藝、厭氧相態(tài)固體(APS)消化工藝及久保田一體式厭氧膜生物反應(yīng)器(KSAMBR)工藝,其中KSAMBR是近十年來發(fā)展起來的一種新型工藝,其浸沒式膜可保留產(chǎn)甲烷菌,過濾可溶解的甲烷發(fā)酵抑制劑,工藝過程穩(wěn)定、蒸煮器的容積小。氣化結(jié)合甲烷化工藝將氣化爐和甲烷化反應(yīng)器前后連接,結(jié)合去除硫化物、氯化物、焦油和固體灰等凈化過程,最終獲得合成天然氣。介紹了荷蘭能源技術(shù)中心(ECN)生物質(zhì)制天然氣工藝、德國太陽能氫氣研究中心(ZSW)工藝、瑞士保羅謝勒研究所(PSI)工藝等3種工藝流程。其中,ECN 生物質(zhì)制天然氣工藝800 kW的中試規(guī)模裝置,處理量約160 kg/h; ZSW工藝多管式反應(yīng)器采用鎳基催化劑,通過熔鹽多管熱交換手段保持反應(yīng)器整體溫度在500 ℃左右,可獲得含量為81.9%的甲烷氣體; PSI工藝采用快速內(nèi)循環(huán)流化床,氣化反應(yīng)溫度為850℃,出口氣體中CH4含量以干氣體計約為9%。化學(xué)鏈甲烷化工藝將CaO吸附CO2的過程加入到氣化過程中,免去后續(xù)去除CO2工藝,提高了H/C比,從而簡化甲烷化的后處理過程?;贑aO循環(huán)的化學(xué)鏈甲烷化不僅可以吸收甲烷化反應(yīng)中的熱量,同時對生產(chǎn)過程的CO2進行封存,將實現(xiàn)碳的負(fù)平衡。該技術(shù)有望在資源化利用生物質(zhì)固廢方面實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。研究成果為生物質(zhì)固廢甲烷化技術(shù)的工藝選擇和設(shè)計提供參考。 關(guān)鍵詞: 生物質(zhì); 厭氧消化; 氣化; 甲烷化; 化學(xué)鏈
發(fā)布時間: 2022-08-31 09:26
王紅妍 1,馬子然 1,馬 靜 1,彭勝攀 1,趙俊平 2,王寶冬 1*(1.北京低碳清潔能源研究院,北京 102211;2.國網(wǎng)能源和豐煤電有限公司,新疆 塔城 834411) 摘要:對煤制烯烴行業(yè)揮發(fā)性有機物(VOCs)的排放來源和特征進行了分析,通過對國內(nèi)外 VOCs 治理技術(shù)的研究和對比,結(jié)合國內(nèi)煤制烯烴企業(yè)自身的特點,探討了適合的 VOCs 治理方案,并對煤制烯烴行業(yè) VOCs 污染處理技術(shù)的發(fā)展方向進行了展望。 關(guān)鍵詞:煤制烯烴;揮發(fā)性有機物;控制技術(shù);催化燃燒
發(fā)布時間: 2022-08-30 10:08
郭真良,卞曉律,杜宇搏,張紋超,姚丁丁,楊海平 摘要:開發(fā)新型高效的二氧化碳捕集或利用技術(shù)對于減少化石能源利用過程的二氧化碳排放、緩解全球變暖等具有重要意義。集成二氧化碳捕集與利用技術(shù)(ICCU)因其能耗低和效率高等優(yōu)勢獲得了廣泛關(guān)注。該技術(shù)利用一種雙功能材料通過集成二氧化碳吸附和原位轉(zhuǎn)化兩個主要過程,實現(xiàn)CO2的高效轉(zhuǎn)化并獲得含碳燃料。本文綜述了ICCU中主要技術(shù)之一集成二氧化碳捕集與甲烷化轉(zhuǎn)化。首先對實現(xiàn)該過程的雙功能材料的組成和特性進行概述,緊接著重點從反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、反應(yīng)氣體成分等角度探討了影響ICCU甲烷化反應(yīng)的因素,并對該技術(shù)未來的機遇和挑戰(zhàn)進行總結(jié)和展望,以期為我國“雙碳”目標(biāo)下致力于二氧化碳捕集和利用的相關(guān)研究提供一定的借鑒。 關(guān)鍵詞:二氧化碳;捕集與利用;甲烷化;雙功能材料
發(fā)布時間: 2022-08-24 09:44
甲醇重整-氫燃料船舶案例 之前探討了什么是綠色e-甲醇及其作為航運燃料的邏輯和推動力。關(guān)鍵的一點是碳中性的CO2來源,考慮原料來源廣泛性,長遠(yuǎn)看可能必須采取空氣直接捕捉DAC,目前成本太高。生物基碳在推廣初期比較重要,但是長遠(yuǎn)看廉價生物基碳源有限。 怎么破?有項目創(chuàng)新性的提出了一個貌似繁瑣但具有可行性的方案,即HyMethShip項目,大致流程是如下圖,空氣捕捉碳+綠氫合成甲醇——船上甲醇水蒸氣重整制氫+碳捕集——氫提供動力,碳在靠岸的地方卸下來,用于下一次合成甲醇。“首次”航行的碳來自空氣捕捉,之后就依賴自身系統(tǒng)低成本捕捉的碳。
發(fā)布時間: 2022-08-22 11:37
王希奮,崔富忠,香承志,張永鋒 摘要:伊犁新天煤化工有限公司是目前全國最大的煤制氣項目,項目設(shè)計產(chǎn)能20億Nm3/a。甲烷合成采用英國Davy公司HICOM技術(shù),按A、B兩系列設(shè)計,每系列由甲烷合成裝置、天然氣干燥裝置、天然氣壓縮三個裝置組成。項目在運行中出現(xiàn)了甲烷合成循環(huán)氣壓縮機一級密封氣帶水、甲烷合成系統(tǒng)氣密費用高/耗時長、天然氣干燥三甘醇消耗量高、反應(yīng)器壓差高等一系列問題。通過系統(tǒng)優(yōu)化和各項措施的實施,使甲烷合成兩系列能夠保證安全、穩(wěn)定、長周期運行。 關(guān)鍵詞:甲烷合成;天然氣干燥;循環(huán)氣壓縮機;天然氣壓縮機;合成系統(tǒng)氣密;汽提塔
發(fā)布時間: 2022-08-10 09:55
吳麗娟,鄭厚超,劉賓元,熊燁 摘要:二氧化碳化學(xué)轉(zhuǎn)化是當(dāng)今世界的研究熱點,以CO2為原料可制備高附加值的綠色聚合物,為低碳減排提供了新思路。綜述資源化利用CO2制備聚醚碳酸酯多元醇的研究、工業(yè)化進展及聚醚碳酸酯多元醇在聚氨酯產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用價值。 關(guān)鍵詞:CO2利用;醚聚碳酸酯多元醇;DMC;CO2基多元醇
發(fā)布時間: 2022-08-04 11:12
劉金鑫 (沾化瑜凱新材料科技有限公司,山東? 濱州? 256800) 摘要:煤化工行業(yè)隨著社會的不斷發(fā)展,得到了一定程度的改善、創(chuàng)新、進步,但伴隨而來的便是對 生態(tài)的嚴(yán)重破壞。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略內(nèi)容的提出,讓人們逐漸開始意識到生存環(huán)境的重要性,并將環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高,在國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容下,當(dāng)前較多企業(yè)使用的化工硫回收裝置已不能滿足目前需求,為此要進行優(yōu)化與創(chuàng)新,促使其能夠達(dá)到目前的全新排放要求?;诖?,本文重點分析了脫硫工藝的具體流程,尾氣回收工藝,同時細(xì)致闡述了對裝置的改造,供參考。 關(guān)鍵詞 :化工硫 ;回收裝置 ;尾氣處理
發(fā)布時間: 2022-08-03 08:33
瞿 磊 ,李勝乾 ,江莉莎 摘要 陜西延長中煤榆林能源化工有限公司180萬t/a煤-天然氣綜合利用制甲醇項目利用了煤氣化“氫少碳多”和天然氣轉(zhuǎn)化“氫多碳少”的特點,實現(xiàn)了“碳?xì)浠パa”和能源的綜合利用。介紹了該項目的工藝流程,統(tǒng)計了系統(tǒng)中各主要裝置CO2的排放情況,并與傳統(tǒng)煤制甲醇裝置CO2排放情況進行了對比,結(jié)果顯示:煤-天然氣綜合利用制甲醇裝置噸甲醇CO2排放量為0.85t,為傳統(tǒng)煤制甲醇裝置排放量的41.3%,較180萬t/a 傳統(tǒng)煤制甲醇裝置CO2減排217.8萬t/a。
發(fā)布時間: 2022-08-01 17:53
醋酸是一種重要的有機化工原料,其生產(chǎn)方法主要有乙醛氧化法、烯烴直接氧化法及甲醇羰基化法。乙醛氧化法在常壓、60℃下乙醛的轉(zhuǎn)化率達(dá)到95%,但因該法所采用的有機汞催化劑對環(huán)境污染嚴(yán)重,目前已經(jīng)被逐漸淘汰;烯烴直接氧化法則因其原料(丁烷、石腦油等)轉(zhuǎn)化率較低、產(chǎn)品分離工藝復(fù)雜、成本高等因素使其競爭力受到了限制;甲醇羰基化法合成醋酸的工藝路線具有甲醇轉(zhuǎn)化率高、副產(chǎn)物少等優(yōu)點,逐漸成為合成醋酸的主流方法。由美國孟山都(Monsanto) 公司開發(fā)的甲醇低壓羰基合成醋酸工藝自20 世紀(jì)60 年代末開發(fā)投產(chǎn)以來,目前已成為世界生產(chǎn)醋酸的主要生產(chǎn)方法。該工藝采用銠的鹵化物為催化劑、碘甲烷為促進劑,在壓力218~310 MPa 和溫度175~185℃下實現(xiàn)了甲醇和一氧化碳羰基合成醋酸。
發(fā)布時間: 2022-07-25 09:49
摘要:介紹了天然氣脫硫裝置的工藝流程及國產(chǎn)有機硫水解催化劑在某天然氣凈化裝置水解反應(yīng)器的工業(yè)應(yīng)用情況。該裝置在負(fù)荷分別為90%,100%,105%的3種工況條件下使用國產(chǎn)有機硫水解催化劑9個月后,對有機硫水解催化劑進行標(biāo)定,分析了水解反應(yīng)器出口COS含量、水解轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)品天然氣組分變化情況。結(jié)果表明:天然氣中有機硫水解轉(zhuǎn)化率大于99.5%,濕凈化天然氣中COS的體積分?jǐn)?shù)低于1μL/L,產(chǎn)品天然氣中硫化氫的質(zhì)量濃度低于3mg/m3,總硫的質(zhì)量濃度低于5mg/m3,滿足GB/T17820—2018《天然氣》一類氣技術(shù)指標(biāo),可以保障裝置安全穩(wěn)定運行。
發(fā)布時間: 2022-07-22 09:29
汪建柱, 楊鵬舉, 朱麗云, 王振波 摘要:低溫甲烷化具有安全環(huán)保、節(jié)能降耗及投資少的優(yōu)勢,發(fā)展?jié)摿薮?。介紹了幾種CO低溫甲烷化反應(yīng)機理,包括表面碳機理、變換-甲烷化理論、含氧絡(luò)合物機理。從載體、活性組分、助劑三方面討論了低溫甲烷化催化劑影響因素, 列舉了低溫甲烷化催化劑的工業(yè)應(yīng)用并對甲烷化所用反應(yīng)器進行討論。對低溫甲烷化技術(shù)進行展望,指出應(yīng)加強CO甲烷化反應(yīng)機理研究進而指導(dǎo)工藝優(yōu)化,應(yīng)加快綜合性能優(yōu)良的低溫甲烷化催化劑的開發(fā)以及低溫甲烷化反應(yīng)器的優(yōu)化設(shè)計。 關(guān)鍵詞:低溫;甲烷化;反應(yīng)機理;催化劑;反應(yīng)器;進展
發(fā)布時間: 2022-07-21 09:06