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天然气非催化部分氧化技术在乙二醇项目上的应用 被引量:2
1
作者 郑斌 胡存 《煤化工》 CAS 2023年第1期27-30,62,共5页
通过对比分析蒸汽转化法、自热重整法和非催化部分氧化法等天然气生产合成气的工艺技术,得出天然气非催化部分氧化法生产合成气装置工艺流程和设备结构简单,投资低,操作可靠,合成气中H_(2)/CO体积分数比接近于2,是乙二醇合成的理想原料... 通过对比分析蒸汽转化法、自热重整法和非催化部分氧化法等天然气生产合成气的工艺技术,得出天然气非催化部分氧化法生产合成气装置工艺流程和设备结构简单,投资低,操作可靠,合成气中H_(2)/CO体积分数比接近于2,是乙二醇合成的理想原料气。介绍了某15万t/a天然气制乙二醇项目中天然气非催化部分氧化生产合成气的工艺流程,详述了转化炉、废热锅炉的设计要点和系统的控制方案及H_(2)/CO体积比调节方法。运行结果表明:天然气非催化部分氧化生产的合成气中H_(2)/CO体积分数比为1.99,比天然气消耗为368 m^(3)/[1000 m^(3)(CO+H_(2))],比氧气消耗为258 m^(3)/[1000 m^(3)(CO+H_(2))],合成气中甲烷体积分数为0.3%。 展开更多
关键词 天然气 乙二醇 催化部分氧化 合成气 H2/CO体积比
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不同稀释剂条件下甲烷非催化部分氧化数值模拟
2
作者 杨梦如 仇鹏 +2 位作者 许建良 代正华 王辅臣 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期457-464,共8页
以工业装置中O_(2)与CH4体积比为0.69的操作条件为基础,使用ANSYS Fluent16.1进行数值模拟,采用基于雷诺平均方程(RANS)的Realizable k-ε湍流模型,以及涡耗散概念(EDC)模型耦合GRI3.0详细化学反应机理来模拟转化炉内湍流燃烧与化学反... 以工业装置中O_(2)与CH4体积比为0.69的操作条件为基础,使用ANSYS Fluent16.1进行数值模拟,采用基于雷诺平均方程(RANS)的Realizable k-ε湍流模型,以及涡耗散概念(EDC)模型耦合GRI3.0详细化学反应机理来模拟转化炉内湍流燃烧与化学反应过程。考察了3种稀释剂(N_(2)、H_(2)O、CO_(2))对转化炉内温度、自由基(·OH、·CH_(2)O)分布以及炉膛火焰反应区分布的影响。结果表明:N_(2)和H_(2)O稀释对转化炉内温度、自由基及反应区分布的影响差别很小,CO_(2)稀释的影响最显著。在CO_(2)稀释下,炉膛内的最高火焰温度降低了约50 K;·OH和·CH_(2)O自由基峰值分别降低了约33.0%和24.5%。此外,CO_(2)稀释的3种不同效应对转化炉内温度和自由基分布的影响大小依次为:稀释效应>热效应>化学效应。 展开更多
关键词 催化部分氧化 稀释剂 CO_(2)稀释 火焰温度 化学效应
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非催化部分氧化过程废热锅炉挠性管板材料分析
3
作者 高宁宁 田露 《锅炉制造》 2023年第4期57-59,共3页
非催化部分氧化(POX)转化工段废热锅炉管板结构由主管板、挠性管板、喇叭口固定环和冷却室等结构组成,以往项目的挠性管板材质一般为SB-409 N08810板材,但由于介质的腐蚀性及操作等问题常有泄露发生。本文通过对镍基合金SB-443 N06625、... 非催化部分氧化(POX)转化工段废热锅炉管板结构由主管板、挠性管板、喇叭口固定环和冷却室等结构组成,以往项目的挠性管板材质一般为SB-409 N08810板材,但由于介质的腐蚀性及操作等问题常有泄露发生。本文通过对镍基合金SB-443 N06625、SB-409 N08810和铬钼钢12Cr2Mo1R板材作为挠性管板材料进行分析,结合优化其他结构材料及制造等方面,认为12Cr2Mo1R板材更适合作为非催化部分氧化(POX)转化工段废热锅炉挠性管板材料。 展开更多
关键词 废热锅炉 催化部分氧化(POX)转化 挠性管板 选材
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焦炉气非催化部分氧化与催化部分氧化制合成气工艺比较 被引量:28
4
作者 王辅臣 代正华 +3 位作者 刘海峰 龚欣 于广锁 于遵宏 《煤化工》 CAS 2006年第2期4-9,共6页
提出了一种可用于焦炉气转化的非催化部分氧化工艺,并进行了研究;同时对焦炉气非催化部分氧化和催化部分氧化制合成气工艺进行了比较,结果表明,催化部分氧化需要大量的外加蒸汽,其总体能耗并不比非催化部分氧化法低。
关键词 焦炉气 催化部分氧化 催化部分氧化 合成气
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天然气非催化部分氧化制合成气过程的研究 被引量:28
5
作者 王辅臣 李伟锋 +3 位作者 代正华 陈雪莉 刘海峰 于遵宏 《石油化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期47-51,共5页
以多通道喷嘴为射流源,在φ1m×6m的大型冷模装置中测定了天然气非催化部分氧化气化炉内的流体流动过程、冷态浓度分布和停留时间分布。分析了气化炉内各流动区域的化学反应过程,以工业操作数据为基础对天然气非催化部分氧化过程... 以多通道喷嘴为射流源,在φ1m×6m的大型冷模装置中测定了天然气非催化部分氧化气化炉内的流体流动过程、冷态浓度分布和停留时间分布。分析了气化炉内各流动区域的化学反应过程,以工业操作数据为基础对天然气非催化部分氧化过程进行了分析和模拟,探讨了工艺条件对转化反应结果的影响。模拟研究结果表明,在射流区主要为燃烧反应,在管流区主要为转化反应;合成气的产最随氧气和天然气体积比的变化会出现最大值,随天然气组成的不同,对大型气炉适宜的氧气和天然气体积比为0.66~0.68,对小型气炉适宜的氧气和天然气体积比为0.68~0.70。当氧气与天然气体积比达到0.67之后,蒸汽的加入对合成气产量和气化炉出口气体中CH4的含量几乎无影响。 展开更多
关键词 天然气 催化部分氧化 合成气 分析 模拟 气化炉 转化
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Rh负载的整体型催化剂甲烷催化部分氧化过程 被引量:8
6
作者 丁石 胡蓉蓉 +2 位作者 阳宜洋 王德峥 程易 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2255-2258,共4页
The catalytic partial oxidation of methane(CPOM) to syngas was studied on a rhodium coated foam monolith catalyst.The influences of reactor temperature,space velocity and methane/oxygen ratio were investigated and dis... The catalytic partial oxidation of methane(CPOM) to syngas was studied on a rhodium coated foam monolith catalyst.The influences of reactor temperature,space velocity and methane/oxygen ratio were investigated and discussed.The reaction could be maintained auto-thermally after ignition.Under the conditions of high space velocity(8.0×105 h-1) and methane/oxygen ratio of 1.8,the methane conversion,hydrogen selectivity and carbon monoxide selectivity exceeded 90%,90% and 95%,respectively.Heat supply to the reactor increased methane conversion and selectivity to hydrogen and carbon monoxide. 展开更多
关键词 天然气转化 催化部分氧化 合成气 Rh催化 泡沫独石
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天然气非催化部分氧化转化炉模拟 被引量:7
7
作者 徐月亭 代正华 +3 位作者 李超 刘海峰 周志杰 王辅臣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1249-1254,共6页
O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络... O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络模型的预测结果与工业运行数据吻合较好。随着O2/CH4摩尔比增大、压力的上升或停留时间的变长,两种模型模拟结果的差异逐渐变小。反应器网络模型模拟结果表明,O2/CH4摩尔比上升,合成气温度逐渐升高,出口甲烷含量逐渐降低,H2/CO摩尔比逐渐下降。在停留时间较短时,压力的上升会促进甲烷的转化,而在停留时间较长时,较高的压力会抑制甲烷的转化。 展开更多
关键词 天然气 催化部分氧化 平衡模型 反应器网络 反应机理
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甲烷催化部分氧化制合成气的研究进展 被引量:15
8
作者 孙长庚 刘宗章 张敏华 《化学工业与工程》 CAS 2004年第4期276-280,共5页
文章叙述了甲烷催化部分氧化制合成气研究的进展情况。介绍了两种主要的反应机理:间接反应机理和直接反应机理;对负载型镍系催化剂的研究现状进行了叙述,并简单介绍了非负载型催化剂;另外还对固定床、流化床、膜反应器以及一些新开发的... 文章叙述了甲烷催化部分氧化制合成气研究的进展情况。介绍了两种主要的反应机理:间接反应机理和直接反应机理;对负载型镍系催化剂的研究现状进行了叙述,并简单介绍了非负载型催化剂;另外还对固定床、流化床、膜反应器以及一些新开发的反应器的特点进行了讨论。 展开更多
关键词 甲烷 催化部分氧化 合成气 机理 反应器
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助剂CuO和La2O3对NiO/α-Al2O3甲烷催化部分氧化制合成气引发过程的影响 被引量:8
9
作者 刘淑红 李文钊 +2 位作者 徐恒泳 陈燕馨 王玉忠 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期227-233,共7页
采用分步浸渍法制备了NiO/α-Al2O3、NiO-CuO/α-Al2O3和NiO-La2O3/α-Al2O3三种催化剂,运用程序升温表面反应(TPSR)技术考察了助剂CuO和La2O3对NiO/α-Al2O3甲烷催化部分氧化(CPOM)反应引发过程的影响。结果表明,无论是否经过预还原处... 采用分步浸渍法制备了NiO/α-Al2O3、NiO-CuO/α-Al2O3和NiO-La2O3/α-Al2O3三种催化剂,运用程序升温表面反应(TPSR)技术考察了助剂CuO和La2O3对NiO/α-Al2O3甲烷催化部分氧化(CPOM)反应引发过程的影响。结果表明,无论是否经过预还原处理,NiO/α-Al2O3催化剂在CH4/O2混合气氛下进行程序升温表面反应(CH4/O2-TPSR)时,即使升高到910℃也不能引发CPOM反应。添加助剂CuO或La2O3后,NiO-CuO/α-Al2O3和NiO-La2O3/α-Al2O3催化剂在CH4/O2-TPSR过程中均可以引发CPOM反应。原因分别是CuO促进了CH4对NiO的还原以及抑制了O2对Ni0的再氧化,La2O3减小了Ni晶粒粒径和还原时扩散阻力促进NiO的还原。 展开更多
关键词 甲烷催化部分氧化 合成气 NiO/α-Al2O3 催化 氧化铜助剂 氧化镧助剂 引发过程
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甲烷催化部分氧化制合成气研究新进展 被引量:36
10
作者 路勇 沈师孔 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 1997年第1期6-14,共9页
传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的60%左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力... 传统的天然气蒸汽重整制合成气在天然气间接转化利用过程中约占总费用的60%左右。甲烷催化部分氧化制合成气反应是一个温和的放热过程,具有反应速度快、选择性高、反应器体积小和能耗低等优点,具有降低建厂投资和操作费用的巨大潜力。本文阐述了近十年来在甲烷催化部分氧化制合成气工艺研究方面取得的主要进展,包括催化剂研究、反应器设计、工艺开发以及反应动力学和反应机理研究,并简单介绍了天然气的蒸汽重整、非催化部分氧化、联合重整和自热重整制合成气工艺过程。 展开更多
关键词 天然气 甲烷 催化部分氧化 合成气 催化
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焙烧温度对甲烷催化部分氧化Ni/MgO-Al_2O_3催化剂结构和性能的影响 被引量:24
11
作者 宫立倩 陈吉祥 +1 位作者 邱业君 张继炎 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期224-228,共5页
采用TPR、BET、XRD、TG及反应性能评价等研究方法,考察了焙烧温度对甲烷催化部分氧化制合成气Ni/MgO-Al2O3催化剂结构和性能的影响。研究结果表明,随焙烧温度的升高, Ni/MgO-Al2O3 中的镍物种与载体作用逐渐增强,生成了NiAl2O4 尖晶石和... 采用TPR、BET、XRD、TG及反应性能评价等研究方法,考察了焙烧温度对甲烷催化部分氧化制合成气Ni/MgO-Al2O3催化剂结构和性能的影响。研究结果表明,随焙烧温度的升高, Ni/MgO-Al2O3 中的镍物种与载体作用逐渐增强,生成了NiAl2O4 尖晶石和NiMgO2 固熔体。虽然焙烧温度提高会使催化剂比表面降低,由于尖晶石结构的形成,其热稳定性会明显提高,将有利于抑制催化剂在反应过程中因烧结而失活的可能性。与低温焙烧的催化剂相比,高温焙烧的催化剂仍表现出良好催化反应性能,并具有相对较好的稳定性。高温焙烧的催化剂在反应过程中床层的热点温度相对较低,热点温度波动幅度也较小。低温和高温焙烧的Ni/MgO-Al2O3 催化剂在常压、1 083K、CH4 与O2 摩尔比为1. 8、空速2. 66×105h-1的反应条件下均具有良好的抗积炭性能。 展开更多
关键词 催化部分氧化 Al2O3 焙烧温度 催化 MGO NI 甲烷 催化反应性能 高温焙烧 反应过程 热点温度 结构和性能 A12O3 尖晶石结构 抗积炭性能 研究方法 性能评价 研究结果 热稳定性 低温焙烧 波动幅度 反应条件 TPR BET XRD
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甲烷催化部分氧化制合成气反应器的改进 被引量:4
12
作者 刘淑红 李文钊 +2 位作者 陈燕馨 王玉忠 徐恒泳 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期563-568,共6页
在带空气分布器的固定床反应器中,以空气为氧源,采用NiO-La2O3/MgAl2O4-α-Al2O3催化剂,进行了甲烷催化部分氧化制合成气的研究。考察了空气流量分配比(D)对催化性能、催化剂床层轴向温度分布、催化剂床层轴向原料组成和产物分布的影响... 在带空气分布器的固定床反应器中,以空气为氧源,采用NiO-La2O3/MgAl2O4-α-Al2O3催化剂,进行了甲烷催化部分氧化制合成气的研究。考察了空气流量分配比(D)对催化性能、催化剂床层轴向温度分布、催化剂床层轴向原料组成和产物分布的影响。实验结果表明,D不影响催化剂床层出口处的气体组成;当D为80%时,沿催化剂床层轴向n(O2):n(甲烷)可保持在0.10~0.22,催化剂床层入口处的温升明显下降,整个催化剂床层轴向温度分布均匀,表明采用空气分布器有利于提高甲烷部分氧化反应的选择性,抑制了甲烷的完全氧化。 展开更多
关键词 甲烷催化部分氧化 合成气 空气分布器 固定床反应器
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甲烷常压非催化部分氧化热模实验研究 被引量:3
13
作者 徐月亭 代正华 +2 位作者 李新宇 李超 王辅臣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期60-64,69,共6页
氧气/甲烷摩尔比、操作负荷以及二氧化碳添加的研究对天然气非催化部分氧化转化炉运行优化和调节合成气氢气/一氧化碳摩尔比非常重要。文中搭建了天然气非催化部分氧化热模实验平台,考察了上述因素对出口合成气组成的影响。在研究范围... 氧气/甲烷摩尔比、操作负荷以及二氧化碳添加的研究对天然气非催化部分氧化转化炉运行优化和调节合成气氢气/一氧化碳摩尔比非常重要。文中搭建了天然气非催化部分氧化热模实验平台,考察了上述因素对出口合成气组成的影响。在研究范围内得出以下结论:氧气/甲烷摩尔比从0.85增加到1.10,出口甲烷摩尔分数随之降低,有效合成气(一氧化碳+氢气)摩尔分数先增大后减小,在氧气/甲烷摩尔比为0.95时达到最大值87.75%;由于壁面热损失和停留时间的影响,提升操作负荷有利于提高有效合成气摩尔分数,但会导致甲烷转化率下降;添加的二氧化碳参加了逆水蒸气变换反应及甲烷二氧化碳重整反应,使合成气中一氧化碳摩尔分数随二氧化碳/甲烷摩尔比的增加而增加,氢气的变化趋势则与之相反。 展开更多
关键词 甲烷 催化部分氧化 热模实验 氧化碳添加
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甲烷非催化部分氧化制乙炔和合成气过程的实验研究 被引量:2
14
作者 李庆勋 刘业飞 王铁峰 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期536-541,共6页
通过探头取样和四极杆质谱在线测量甲烷、氧气和乙炔等组分的浓度分布,考察了氧气/甲烷(甲烷+乙烷/丙烷)摩尔比、气体预热温度及原料气中添加乙烷和丙烷对甲烷非催化部分氧化制乙炔和合成气的影响.结果表明,随轴向距离增加,乙炔浓度先... 通过探头取样和四极杆质谱在线测量甲烷、氧气和乙炔等组分的浓度分布,考察了氧气/甲烷(甲烷+乙烷/丙烷)摩尔比、气体预热温度及原料气中添加乙烷和丙烷对甲烷非催化部分氧化制乙炔和合成气的影响.结果表明,随轴向距离增加,乙炔浓度先增大后减小,存在最大值;随氧气/甲烷(甲烷+乙烷/丙烷)摩尔比增加,乙炔选择性下降;升高混合气体预热温度产物中乙炔浓度增大,620℃时最大乙炔浓度为4.52%;添加乙烷和丙烷时产物中乙炔浓度基本不变,但甲烷消耗量下降.在实验条件下,生成最大乙炔浓度的激冷位置距烧嘴出口的距离约为80mm. 展开更多
关键词 甲烷 乙炔 催化部分氧化 探头取样 预热温度
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甲烷预混非催化部分氧化制合成气 被引量:1
15
作者 廖勇 杨会龙 +2 位作者 李智勇 李青 刘润静 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期156-159,170,共5页
随着以天然气为原料制得合成气继而生产高品质液态烃工艺的日益成熟,天然气非催化部分氧化工艺越来越引起人们的关注。设计了一种预混非催化部分氧化工艺,采用自制预混燃烧器,对非预混和预混非催化部分氧化工艺进行了对比实验。采用CHEM... 随着以天然气为原料制得合成气继而生产高品质液态烃工艺的日益成熟,天然气非催化部分氧化工艺越来越引起人们的关注。设计了一种预混非催化部分氧化工艺,采用自制预混燃烧器,对非预混和预混非催化部分氧化工艺进行了对比实验。采用CHEMKIN4.0中的预混燃烧模型,对实验过程进行了模拟,模拟结果与实验结果基本一致。结果表明:预混优于非预混非催化部分氧化工艺,温度低,无积炭,进一步验证了适合甲醇合成的最佳实验条件是V(O2)/V(CH4)为0.50,温度为900℃,压力约为100 kPa,出口气体中V(H2)/V(CO)约为2.00。 展开更多
关键词 甲烷 催化部分氧化 预混 合成气 CHEMKIN4.0 模拟
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甲烷催化部分氧化制合成气固定床反应器的研究进展 被引量:1
16
作者 刘淑红 陈燕馨 +2 位作者 徐恒泳 王玉忠 李文钊 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期105-109,114,共6页
简要回顾了合成气的生产历史。与传统的甲烷水蒸气重整制合成气相比,甲烷催化部分氧化制合成气在过程能耗和产物组成等方面具有一定的优势,反应器是甲烷催化部分氧化制合成气工艺过程的关键。本文对1990年以来甲烷催化部分氧化制合成气... 简要回顾了合成气的生产历史。与传统的甲烷水蒸气重整制合成气相比,甲烷催化部分氧化制合成气在过程能耗和产物组成等方面具有一定的优势,反应器是甲烷催化部分氧化制合成气工艺过程的关键。本文对1990年以来甲烷催化部分氧化制合成气8种新型结构固定床反应器进行了归纳和评述。 展开更多
关键词 甲烷催化部分氧化 合成气 反应器
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整体型催化剂在天然气催化部分氧化中的应用 被引量:5
17
作者 吴成田 王亚权 +1 位作者 侯永江 秦海莉 《天然气与石油》 2001年第4期10-13,共4页
介绍了一种新型的催化体系———整体型催化剂在轻质烷烃催化部分氧化中的应用 ,其中包括甲烷部分氧化制合成气、乙烷氧化脱氢制乙烯等过程。
关键词 整体型催化 天然气 催化部分氧化 合成气 甲烷 乙烷 应用
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天然气催化部分氧化制备合成气的进展 被引量:1
18
作者 郭继宁 徐显明 +2 位作者 肖海成 李影辉 张忠涛 《河南化工》 CAS 2002年第2期1-2,共2页
综述了天然气催化部分氧化制备合成气的国内外技术进展情况,包括固定床催化部分氧化、两段转化法、膜反应器工艺、流化床工艺等,指出流化床工艺和膜反应器工艺最合理。
关键词 天然气 催化部分氧化 进展 合成气 制备
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甲烷常压非催化部分氧化制合成气研究 被引量:3
19
作者 申曙光 王月波 曹青 《山西化工》 2009年第5期9-13,共5页
考察了常压下甲烷非催化部分氧化制合成气过程中,甲烷转化率、气体产物产率以及积炭率随反应器温度、进气配比、原料气流量变化的影响。通过考察反应器温度对制备合成气过程的影响结果,分析了甲烷非催化部分氧化制合成气过程的反应机理。
关键词 甲烷 催化部分氧化 合成气 积炭
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甲烷催化部分氧化制甲醇
20
作者 黄仲涛 黄肖容 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 1989年第5期6-10,共5页
在约250℃温度和0.4MPa压力下,采用Cr8+—Zr4+—SO42-/硅胶催化剂,对甲烷催化部分氧化制甲醇进行了研究。并讨论了生成产物的反应路线。产物中含有甲醇、甲醛、CO2和CO等含氧化合物。甲烷转化率约为5%,甲醇选择性超过70%,甲醇收率超过3%。
关键词 甲烷 催化部分氧化 甲醇
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