介质阻挡放电下甲烷转化的基础研究.pdf

天津大学
硕士学位论文
介质阻挡放电下甲烷转化的基础研究
姓名:王育
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:刘昌俊
20030101
中文摘要甲烷储量丰富。随着石油资源的减少和对温室效应关注的增加,以甲烷为原料替代石油资源的基本有机合成路线具有深远的战略意义。实现甲烷转化的关键幕罨妥杂苫从Φ目刂啤7瞧胶馓壤胱犹迥芄坏贾乱恍┏5幕学反应,因而受到越来越多的重视。本论文主要对介质阻挡放电甲烷转化进行了在介质阻挡放电情况下,甲烷二氧化碳转化的产物有:嗖铮汉铣气籆ズ吞筒槐ズ吞液相产物:主要有甲醇、乙醇等醇类和醋酸、甲酸、丙酸和丁酸等有机酸类和其他一些醛***酯类等。滔嗖铮何主要成分是纤维素仁笛榻峁砻髅汉拖宋鼐斡肓朔从ΑT诓患又胶图又%和.%。这说明纸的加入改变了介质的表面状况,大大促进了含氧甲烷与水蒸气、甲醇蒸汽反应的液相产物中醇和酸的选择性高于有机酸,而甲烷二氧化碳反应的情况则恰恰相反。这说明拇嬖谟欣诖姿岬扔谢的生成,而的存在相对来说有利于醇的生成,因而改变甲烷的共反应物可以最后对论文中的实验结果进行研究,对介质阻挡放电甲烷二氧化碳反应产物的生成机理进行了推导。一层淡黄色的聚合物膜。在液体产物中,最大组分为醋酸。甲烷二氧化碳生成醋酸的反应是原子经济性反应。介质表面效应对产物有一定影响。甲烷和煤,甲烷、二氧化碳和纸街械的情况下,进料气体中篊:保跤谢衔锏淖罡咦苎≡裥苑直有机化合物的生成。有效的控制液态含氧有机化合物产物的分布。关键词:介质阻挡放电,甲烷,二氧化碳,醋酸是研究。天津大学硕士学位论文为
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化碳重整【炕蛑坪铣善摹浚淄檠趸剂V艭】,甲烷无氧和有氧芳构化制甲烷是天然气的主要成分,也广泛存在于煤层气、油田伴生气以及炼厂气中,可降低%,因此发展天然气化工很有意义。另一方面甲烷也是引起温室效应的主要气体,由于排放甲烷导致的温室效应占整个人为温室效应的。因此甲烷作为一种重要的资源在能源、化工、环境保护等领域受到越来越多的重视【俊甲烷分子非常稳定,碳氢键的平均键能为痬,目前还很难实现高效催化活化,又由于天然气产地分布较为广泛,通常远离使用地,导致运输费用高,需寻找有效途径以化学转化甲烷制备高附加值化学品。目前工业化的甲烷转化工艺主要是通过合成气转化的间接法,用于合成氨和合成甲醇等。从甲烷制取合成燃料主要是两步法:第一步是通过水蒸气甲烷重整或者部分氧化法转化为合衡,这是一个能耗很高的过程。其次是合成气的转化过程,为了达到一个合理的的生产和压缩。因此,这样的过程在目前石油燃料相对低廉的情况下,经济性较差。此外,在常规催化下甲烷直接转化也进行了大量的研究,研究包括甲烷二氧芳烃【淄橹苯幼;萍兹┘状嫉鹊萚。在上述过程中,关键是如何活化甲与此同时,一些非常规技术方法如等离子体技术、膜催化技术、超临界技术,生物酶转化、固体电解质法、超强酸等也被应用到甲烷转化的研究中,其中等离子非平衡态等离子体由于其非平衡性,即其中电子温度可高达以上,而气体温度仍维持在室温至数百段АU庖环瞧胶庑远缘壤胱犹搴铣删哂兄卮面反应体系保持在低气体温度,乃至接近室温,由此导致许多超常化学行为。刖五甲烷还以水合物的形式存在于深海中。与煤相比,天然气做化工原料的设备投资以甲烷为原料替代石油资源的基本有机合成路线具有深远的意义。成气,然后由合成气通过ひ罩葡┨蛘咄ü鼺—铣勺;R禾迦剂稀首先,第一步是一个放热反应,需要在很高的温度下才能达到一个有利的化学平转化率,需要在较高的压力下进行操作。因此产生的合成气需要压缩,这个过程也需要能量。在从合成气进行燃料合成的商品化装置中,%的费用用于合成气烷分子中稳定的芊裾业窖≡裥院谩⒒钚院玫拇呋潦俏侍獾墓丶体技术受到越来越多的重视。意义,因为一方面电子具有足够高的能量以使分子激发、离解或电离,另一方介质阻挡放电等离子体是非平衡态等离子体中的一种形式。