Rh负载的泡沫独石上甲烷部分氧化的基元反应动力学模拟

【摘要】：Rh负载的泡沫独石催化剂上进行的甲烷催化部分氧化反应,能够在自热、毫秒级接触的条件下达到接近平衡的转化率和选择性。采用CH4在Rh催化剂上发生部分氧化反应的基元反应动力学网络结合平推流模型,进行了一维的反应流模拟,揭示了毫秒级催化反应的反应历程。CH4/O2摩尔比在1.7～2.3,外界温度550～800℃的范围内,模拟结果和实验结果能够很好地吻合。模拟不仅给出了催化剂床层内气相和表面物种的变化情况,还揭示了催化剂有效内表面积和甲烷吸附能力对反应的影响,发现一定程度下有效内表面积的增加和甲烷吸附能力的增强,能够大幅度地提高反应的转化率和选择性。 【作者单位】： 清华大学化学工程系北京市绿色反应工程与工艺重点实验室;
【关键词】： 甲烷催化部分氧化 合成气 Rh催化剂 基元反应动力学 模拟
【基金】：全国博士学位论文作者专项资金项目(200245) 中石油基金
【分类号】：O643.1
【正文快照】： 1引言随着石油资源的日趋紧张和价格居高不下,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。天然气作为化工原料生产化学品有直接转化和间接转化两种途径,但目前天然气的化工利用主要还是通过间接法[1]。甲烷间接转化法中,制合成气部分的投资和生产费用占整个过程的60%～70%[2]

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