探究晶格氧材料用于天然气制氢方法研究

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1、北京化工大学硕士学位论文晶格氧材料用于天然气制氢方法研究姓名：程龙文申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：屈一新;嵇翔20100611摘要晶格氧材料用于天然气制氢方法研究摘要氢作为重要的化工原料被广泛用于化学品合成和石油加工工业，近年来炼厂对副产氢气的需求日趋增加，使得寻找廉价氢源成为一个现实问题。天然气的氢碳比高，制氢过程中排放的二氧化碳较少，有利于保护环境。本课题利用H2．TPR脉冲反应，CI-h．TPSR，XRD，XPS，连续流动反应等方法对AB03进行研究。对A位部分取代制得的复合氧化物La

2、l．xMexFe03(Me=Sr,Ca，Mg，A1)(x--0，O．1，O．2，O．5)晶相结构，氧化还原性能，表面状态和反应性能进行了系统的研究，实验结果显示LaFe03具有良好的部分氧化性能、催化性能最优。对不同B位元素(Fe，Co，Mn)制得的系列催化材料进行连续流动反应，XRD显示，B位元素为Fe时催化材料选择性高且不易积碳、部分氧化性能最好。通过比较各种用于催化部分氧化甲烷制合成气的实验装置得出，在合适的条件下甲烷可以被LaFe03中的晶格氧部分氧化生成H2和CO，失去的晶格氧可以被空气重新的

3、氧化。关键词：晶格氧，天然气，制氢abstractLatticeoxygenhydrogenandnaturalgasmethodforMaterialsResearchABSTRACTHydrogenasanimportantchemicalrawmaterialsavewidelyusedsyntheticchemicalsandpetroleumprocessingindustries，butinrecentyearsbecauseofrefineryby-productofthedemandfo

4、rhydrogenisincreasing，thesearchfortheoilrefiningindustryhasbecomeasubstantialsourceofcheaphydrogenanurgentsolutionissue．Hydrogengasbecauseofhighcarbon，hydrogenproductionprocesslesscarbondioxideemissionswillhelpprotecttheenvironment，whichhydrogengasisamov

5、esatisfactoryway．”MaterialsforOxygenlatticegasmethodofhydrogenproduction，"Themainpurposeoftheexistingnaturalgasarebasedoncatalyticpartialoxidationprocessproblems，thedevelopmentofanewpartialoxidationprocess．Exploretheuseofraveearthperovskite-typemixedoxid

6、es(AB03)Materialsforthemaincatalystforanewdual—functioncompositeoxidecatalyst，theoxidationoftheuseofsuchmaterial—torestorethenatureoftheairputoxygenintothegaseousmoleculesinthesolidcatalystformsoflatticeoxygen，asthecatalyticoxidationofmethanetosyngassour

7、ceofoxygencanbehighlyselectiveoxidationofIII北京化工大学工程硕士学位论文methanetosynthesisgas．Thebasicideais：acatalystformethaneandoxygenonthelatticetoformsynthesisgas，thelatticeoxygentoparticipateinthereaction，catalystwasreducedtolow-cOStstate；useoftheairwillbeacatal

8、ystforoxidationoflow·-coststateforhigh··valueaddedcrystallinestatelatticeoxygentocompletethecatalyticcycle．Latticeoxygendeliverycanbeusedtoswitchcirculatingfluidizedbedorfixedbedtofinish，SOthatcanbeseparatedfromairandmetha