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催化学报

催化学报 ›› 2002, Vol. 23 ›› Issue (4): 381-387.

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用晶格氧为氧源的甲烷部分氧化制合成气

李然家,余长春,代小平,沈师孔   

  1. 石油大学(北京)中国石油天然气集团公司催化重点实验室,北京市 102249
  • 收稿日期:2002-08-25 出版日期:2002-08-25 发布日期:1991-03-30

  • Received:2002-08-25 Online:2002-08-25 Published:1991-03-30

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摘要： 采用热重分析技术在甲烷气氛下考察了储氧材料Fe2O3提供晶格氧的过程，用甲烷／氧切换反应和在线质谱检测方法研究了以Fe2O3晶格氧代替气相氧用于甲烷部分氧化制合成气的可能性．结果表明，Fe2O3在甲烷气氛下的还原过程包括Fe2O3→Fe3O4和Fe3O4→FeO→Fe，甲烷被氧化为CO2和H2O．在750℃下进行的CH4／O2切换反应结果表明，首先，约25％的CH4与Fe2O3中的晶格氧反应，生成CO2和H2O，然后，生成的CO2和H2O与剩余的约75％的CH4在Ni／Al2O3催化剂上进行蒸汽重整和C\r\nO2重整，从而按燃烧－重整机理实现甲烷部分氧化制合成气．选择合适的CH4／O2切换条件，可使甲烷高转化率、高选择性地生成合成气．

关键词: 晶格氧, 甲烷, 部分氧化, 合成气, 氧化铁, 镍, 氧化铝, 燃烧－重整