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管式致密透氧膜用于甲烷部分氧化制合成气的研究.pdf
第 2 1 卷第 2 期 南 京 化 工 大 学 学 报 Vol . 2 1 No . 2 1999 年 3 月 J OU RNAL OF NANJ IN G UN IV ERSI T Y OF CHEM ICAL TECHNOL O GY Mar . 1999 管式致密透氧膜用于甲烷部分氧化制合成气的研究 黄 培 金万勤 李世光 徐南平 时 钧 (南京化工大学石油化工学院 ,南京 ,2 10009) 摘 要 采用钙钛矿型管式致密透氧膜反应器 ,在 Ni/ Al O 催化剂上进行了甲烷部分氧化制合成气的实验 2 3 研究 ,考察了进料气中甲烷的摩尔分数和反应温度对反应结果的影响 ,并对膜在反应条件下的稳定性作了分 析 。 关键词 管式致密膜 钙钛矿型氧化物 膜反应器 甲烷部分氧化 合成气 中图分类号 O 643 . 32 ( 工业上从甲烷制合成气的常规方法是水蒸 操作参数 进料气 中甲烷的摩尔分数和反应温 [ 1 ] ( ) 汽转化 , 由于该法是强吸热过程 , 需在加压 1. 度 对合成气反应结果的影响 , 并检测膜在反应 ) ( ) 气氛下的稳定性 ,为进一步研究甲烷膜催化反应 5 ～ 3 M Pa 和高温 850 ～ 900 ℃ 条件下进行 , 能耗高 , 且生成的 H / CO 摩尔比高达 3 , 对后续 奠定基础 。 2 的甲醇合成或 FischerTrop sch 合成不利 。而采用 甲烷催化部分氧化制合成气的过程[2～5 ] , 可有效 1 实验部分 地避免蒸汽转化过程的不足 , 无需外部供热 , 反 1. 1 管式 L a0 . 6 Sr0 . 4 Co0 . 2 Fe0 . 8O3 - δ膜的制备 应生成 H / CO 摩尔比为 2 的合成气 , 满足后序 2 L a0 . 6 Sr0 . 4 Co0 . 2 Fe0 . 8O3 - δ粉料的制备采用固 转化过程的要求 。对于部分氧化法 , 常规的固定 相反应法 ,即将 L a O 、Sr (CO ) 、Co O 和 Fe O 2 3 3 2 2 3 2 3 ( 床反应器尚存在反应控制困难 高温下催化剂床 按化学计量比混合后 , 加入一定量的异丙醇 , 放 ) 层易飞温 和氧化剂的钝化或反应产物的分离等 入球磨机中湿磨 10 h 后取出 ,80 ℃下干燥 24 h 技术经济障碍 。 后 , 煅烧至 900 ℃,并保温 10 h ,升温和降温速率 近年来 ,集分离与反应于一体的膜反应器倍 均控
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