乙醇水蒸气重整制氢反应机理及动力学研究进展

概述了乙醇水蒸气重整制氢的反应机理和动力学研究进展。乙醇水蒸气重整制氢动力学,有幂函数速率方程的经验模型及双曲线速率方程的机理模型两大类,其中以表面反应为速率控制步骤(RDS)的机理模型,又分为Langmuir-Hinshelwood机理(L-H机理)和Eley-Rideal机理(E-R机理)模型。也有属于L-H机理的Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson机理(LHHW机理)模型提出。     

微反应器内低碳醇水蒸气重整制氢研究进展

氢气是一种清洁、高效且在未来极具潜力替代化石燃料的可再生能源,但目前氢能在运输、储存过程存在的"氢脆"问题制约了其发展。在微反应器内连续、安全且高效进行低碳醇水蒸气重整制氢可为车载燃料电池和分布式加氢站供氢,对氢能替代化石燃料具有促进作用。对低碳醇水蒸气重整制氢反应机理、重整催化剂、微反应器内催化剂载体板以及低碳醇水蒸气重整制氢微反应器的研究进展进行了综述,指出了该制氢技术目前存在的问题,并针对性提出了未来该技术的研究方向。     

烃类/醇类重整制氢的研究进展

综述了国内外近年来烃类和醇类重整制氢催化剂及制氢工艺的研究进展,讨论了不同原料(炼厂气、煤层气、液态烃、地沟油、甲醇、乙醇)和不同方式(水蒸气重整、部分氧化、自热重整、膜分离-反应耦合制氢等)制氢技术的特点。现阶段大宗氢气的生产依然来源于烃类水蒸气重整技术,烃类分解制氢和炭黑技术日益引起关注,膜分离-反应耦合制氢、甲醇的低温重整制氢以及一氧化碳的净化是重整制氢技术今后的主要发展方向。     

甲醇自热重整制氢集成式反应器的研究

设计了一种车载集成式甲醇自热重整制氢反应器,将甲醇-水-空气自热重整制氢反应、一氧化碳变换反应、甲醇-水液体汽化、以及物料间的换热等集成于一个反应器内。自热重整区和变换区内分别装填Cr-Zn催化剂、Cu-Zn-Al变换催化剂。重整器无需外供热和附加保温措施。产物中φ(H2)可达51.1%、φ(CO)低于0.5%(干气);产氢量达到6.0 m3/h(STP);能量转化效率达到0.85。该类反应器通过甲醇的直接燃烧启动,启动时间为3m in,动态应答时间为秒级。该类型甲醇重整器可应用于车载燃料电池氢源系统。     

甲醇水蒸气重整制氢CuZn(Zr)AlO催化剂的研究

对CuZn(Zr)AlO催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的性能进行了研究。考察了ZrO2助剂的加入对CuZnAlO催化剂反应性能的影响。以性能较好的COPZr 2催化剂为例,确定了甲醇水蒸气重整制氢反应的最佳反应条件:250℃,0 1MPa,n(H2O)/n(MeOH)=1 3,WHSV=3 56h-1和无载气。150h反应稳定性实验,显示COPZr 2具有良好的稳定性,甲醇转化率和氢产率分别稳定在约88%和83%,出口气CO含量在0 20%～0 31%之间,氢含量大于63%。该催化剂能较好地满足车载甲醇重整器的要求。     

双金属Ni-Ru催化剂在加氢及制氢反应中的研究进展

贵金属Ru和非贵金属Ni均具有良好的COx加氢和烃类重整制氢的催化活性和稳定性,由于Ru价格昂贵,限制了其大规模生产应用。在Ni基催化剂中添加极少量的Ru可促进金属Ni的分散,减小Ni晶粒尺寸,降低NiO的还原温度,提高催化剂的活性。同时,Ni-Ru之间的协同作用还可抑制Ni晶粒的烧结,提高催化剂的稳定性。本文综述了双金属Ni-Ru催化剂在催化COx加氢甲烷化及烃类、醇类重整制氢等反应中的研究进展。     

二甲醚水蒸气重整制氢反应机理研究进展

综述了二甲醚水蒸气重整制氢反应机理的研究进展,详细介绍了二甲醚水解、甲醇水蒸气重整制氢反应机理,归纳了二甲醚水蒸气重整制氢反应动力学,在此基础上对高性能二甲醚水蒸气重整制氢催化剂进行了展望。     

制氢技术的发展趋势

制氢方法很多,当前国内外主要采用的是烃—蒸汽重整转化制氢技术。该工艺在蒸汽重整、催化剂、变压吸附工艺、工艺控制诸方面都获得了一些进展。     

甲醇水蒸气,氧气重整制氢研究进展

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有利利用和环境的有效保护提供了新思路。     

旋转弧放电等离子体重整乙醇制氢

目的 为了抑制炭沉积、优化操作条件和提高产氢效率,基于绿色制氢和现场制氢的理念,研究了一种用等离子体重整制氢的新型制氢技术,优化设计了一套等离子体气相重整乙醇制氢装置.方法 以空气作为工作气体,研究了氧醇物质的量比(以下简称氧醇比)、乙醇流量、放电电压和放电间距对重整结果的影响.结果 氧醇物质的量比过大或者过小都不利于...     

甲醇水蒸气、氧气重整制氢研究进展——质子交换膜燃料电池氢源的开发

根据质子交换膜燃料电池氢源的技术要求,本文对甲醇水蒸气、氧气重整制氢现状进行了综述,对产品气的分离与净化提出了可行的路线,为氢氧质子交换膜燃料电池最终实现装车提供了保障,为能源的有效利用和环境的有效保护提供了新思路。     

重整含氢气体和生成油再接触流程对氢气纯度的影响

通过对四种不同再接触流程,即脱戊烷塔顶燃料气有返回的顺流和逆流再接触流程,以及脱戊烷塔顶燃料气无返回的顺流和逆流再接触流程的模拟计算结果分析,比较了流程对重整氢纯度和收率、重整液体产品收率以及公用工程消耗的影响.结果表明,如果重整产氢不经提纯而直接用于后续加氢装置,则宜采用氢纯度最高的燃料气无返回的顺流再接触流程;如果要得到最高的液体收率,则宜采用燃料气有返回的顺流再接触流程;如果下游有进一步提纯氢的装置,则宜采用燃料气有返回或无返回的逆流再接触流程.     

二甲醚重整制氢技术的研究进展

二甲醚重整对生产燃料电池用途的富氢原料气有重要意义。本文总结和评述二甲醚重整制氢技术的研究进展,包括二甲醚重整催化剂以及其失活机理等。指出低温高活性的双功能催化剂的开发,以及体积小、质量轻、快速启动、自供热二甲醚重整系统的研制是今后研究的主要方向。     

PtLiLa/γ-Al2O3催化剂上柴油水蒸气重整制氢实验研究

采用浸渍法制备了PtLiLa/γ-Al2O3催化剂。以－10号柴油为原料,在固定床管式反应器中研究了温度、水碳比、空速对PtLiLa/γ-Al2O3催化剂上柴油水蒸气重整制氢反应的影响,确定了适宜的反应条件。采用XRD和SEM方法对反应后的催化剂进行了表征。结果表明,PtLiLa/γ-Al2O3催化剂对柴油水蒸气重整制氢具有较好的催化性能,且稳定性良好。在温度680 oC,水碳摩尔比22,柴油空速0.3 h-1条件下,H2产率为28.66 mol/mol。     

用于燃料电池汽车重整器的CO脱除技术

烃类重整产生的氢气中含有的CO会使燃料电池的Pt电极中毒 ,必须将其控制在极低的浓度水平。本文介绍了CO脱除原理及在燃料电池汽车重整器中的应用和研究展望     

甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的研究

对Cu-Zn-A1催化剂上甲醇水蒸汽重整制氢进行了研究,结合燃料电池对氢气中一氧化碳含量的特殊要求,并模拟工业装置测试,讨论了催化剂主成分含量、反应温度、反应压力、液空速等对一氧化碳含量和催化剂时空收率的影响,提出了适合燃料电池使用的甲醇水蒸汽重整制氢催化剂。     

催化重整装置扩能改造技术总结

中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司催化重整装置由0．32Mt／a扩能至0．50Mt／a,改造内容主要包括：预处理单元采用高空速催化剂,提高预处理单元处理量;采用重整产氢部分氢量一次通过流程,降低临氢系统压力降。重整单元采用四炉四反二段混氢工艺技术,提高装置处理量和反应的选择性,降低重整临氢系统压力降;增加重整产氢再接触流程和液化石油气吸收措施,回收重整产氢中的部分轻烃和燃料气中的C3,C4组分,提高装置经济效益。     

甲醇蒸汽重整制氢催化剂的研究进展(下)

甲醇作为氢能载体,利用蒸汽重整反应能够产生富氢气体,可以满足工业、燃料电池等对氢气的需求.综述了近几年重整反应中主要催化剂的研究进展,阐述了催化剂制备方法、助剂和载体等对催化剂活性和稳定性的影响,并归纳了重整反应在Cu基和Pd基催化剂上的反应机理以及催化剂的失活原因,对各自的优势和不足进行了分析.最后提出系统研究催化剂...     

热等离子体重整甲烷和二氧化碳制合成气的热力学研究

常压下利用4kW的直流电弧等离子体装置,进行了甲烷和二氧化碳在氮气等离子体射流作用下重整制备合成气的实验研究。利用氮气作为放电气体产生等离子射流,甲烷和二氧化碳作为反应气体垂直送入此高温射流中,考察了甲烷与二氧化碳配比、进气流量和输入功率对原料转化率、化学能效及热值产率的影响。结果表明:热等离子体重整甲烷和二氧化碳制合成气具有处理量大、甲烷和二氧化碳转化率高、化学能效和热值产率高的特点。     

生物油水溶性组分重整制氢研究进展及关键问题分析

 随着全球化石燃料枯竭和气候变暖加剧,H₂作为一种洁净能源载体备受关注。生物质热解工艺制取的生物油具有易于储运、可再生、CO₂零排放等特征,可作为一种潜在的制氢原料。笔者对生物油水溶性组分提质制取 H₂的水蒸气重整、自热氧化重整、水相催化重整3种制氢技术进行了综述,分析了各工艺的反应机理、研究现状及关键科学问题,指出了各种方法的特点、优势与不足及改进方法。针对生物油利用过程中的瓶颈问题,简要展望了生物油水溶性组分提质制取 H₂的研究重点。