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天然气化工—C1化学与化工
西南化工研究设计院有限公司 全国天然气化工与碳一化工信息中心
天然气化工—C1化学与化工

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古共伟

双月刊

1001-9219

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天然气化工—C1化学与化工/Journal Natural Gas Chemical IndustryCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊主要报道与天然气、合成气、一氧化碳、二氧化碳、甲醇等一碳化学品及其衍生物和低碳烷烃化工利用相关的化工技术和科研成果，同时也报道一些其它领域的新技术新成果。对新技术的研发、新技术和实用技术的应用和工厂技术改造和革新的报道并重。
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    PtSn@S-1&β-Mo2C串联催化剂CO2氧化丙烷脱氢制丙烯性能研究

    夏瑶靓边凯刘思蕊王志群...
    96-103页
    查看更多>>摘要：PtSn双金属催化剂因具有高活性和高选择性被广泛应用于丙烷脱氢制丙烯反应中。然而在高温下，催化剂易产生积炭从而导致稳定性降低。二氧化碳氧化丙烷脱氢(CO2-PDH)因其有望在转化丙烷的同时兼具消除积炭和推动脱氢反应正向移动的特点，已成为新的研究热点。将逆水煤气催化剂β-Mo2C与丙烷脱氢催化剂PtSn@S-1串联用于CO2-PDH反应中，开发高活性、高选择性和高稳定性的催化剂，并结合XRD、CO2-TPD、C3H6-TPD及热重等方法对催化剂进行了表征。结果表明，在CO2-PDH反应中，PtSn@S-1串联加入β-Mo2C后，粉末混合的串联催化剂PtSn@S-1&β-Mo2C的稳定性明显提升，并在连续运转1440 min内未出现失活现象，催化剂的高稳定性归因于反应过程中CO2消除了部分积炭。对反应条件进行了优化，发现在n(CO2):n(C3H8)为1。0、m(PtSn@S-1):m(β-Mo2C)为1。0:0。4时，粉末混合的串联催化剂PtSn@S-1&β-Mo2C在CO2-PDH反应中表现出最佳性能，丙烷转化率在反应500 min后稳定在43。0%以上，丙烯选择性超过99%。

    PtSn@S-1β-Mo2C串联催化剂二氧化碳氧化丙烷脱氢

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    焙烧气氛对棒状CeO2催化CO2和甲醇直接合成DMC的影响

    范长帅丁传敏宋清文石子兴...
    104-110,119页
    查看更多>>摘要：二氧化碳(CO2)和甲醇(MeOH)直接合成碳酸二甲酯(DMC)是一条符合绿色化学要求的DMC制备路线，并可实现CO2资源化利用。氧化铈(CeO2)基催化剂被广泛应用于该反应，目前研究主要集中在形貌调控与杂原子掺杂对催化剂催化性能的影响。采用水热合成法制备了棒状CeO2前驱体，然后在不同的焙烧气氛(分别为H2、N2、air和O2)中处理前驱体得到相应催化剂，然后将催化剂应用于2-氰基吡啶(2-cp)作脱水剂的CO2和MeOH直接合成DMC(加入0。10 mol MeOH、0。05 mol 2-cp和0。32 g催化剂，在120℃、5 MPa的条件下反应2 h)中，研究了焙烧气氛对催化剂催化性能的影响。采用XRD、N2吸/脱附和SEM等对催化剂的晶相结构、织构性质和形貌等进行了表征。结果表明，4种催化剂在结构性质和形貌方面没有表现出明显差异，而催化剂表面的Ce价态与酸碱位点密切相关。催化剂表面存在的丰富缺陷位点使其具有较大的比表面积和平均孔径(CeO2-air的比表面积和平均孔径分别为65。44 m2/g和30。06 nm)，催化剂主要暴露的CeO2(111)晶面能促进DMC的生成。与其他3种催化剂相比，CeO2-air因表面含有最丰富的中强酸碱位点和总的酸碱位点，以及较强的弱酸酸性而表现出最好的催化性能，该催化剂作用下的DMC产率和DMC选择性分别为83。2%和99。3%。

    碳酸二甲酯直接合成CeO2催化剂焙烧气氛酸碱位点

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    二氧化碳参与的粉煤热解-气化工业试验研究

    黄勇靳皎刘丹张晓欠...
    111-119页
    查看更多>>摘要：为开展煤炭清洁高效转化过程中的CO2循环利用研究，在处理量为36 t/d的热解-气化工业试验装置(简称"工业试验装置")中对粒径为0～300 μm的西湾煤进行了连续运行试验，考察了CO2参与的工业试验装置的物料和热量平衡、运行情况及产物性质的变化规律。结果表明，在热解温度为600℃、气化温度为1000℃和反应压力为0。8～1。0 MPa的条件下，CO2参与热解-气化过程后，工业试验装置运行稳定，吨煤蒸汽消耗量减少了5。38%，合成气中有效气(CO+H2)含量(体积分数，下同)由74。74%升高至79。63%，CO含量升高了10。43%，H2含量降低了5。54%，合成气热值、碳转化率及能源转化效率均升高。焦油产率由15。91%升高至16。25%，密度由1。06 kg/m3降低至1。02 kg/m3，运动黏度由3。42 mm2/s降低至2。70 mm2/s，硫质量分数由0。20%降低至0。15%，同等质量焦油馏分对应的温度降低了10～30℃。焦油中脂肪烃质量分数提高了7。53%，芳香烃质量分数降低了5。47%，其他化合物质量分数提高了15。98%。

    流化床二氧化碳热解-气化工业试验

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    基于机器学习的CO2催化加氢制航空煤油筒式反应器数学模拟分析与优化

    黄成刘操黄磊崔灵瑞...
    120-128页
    查看更多>>摘要：借助Fe基催化剂，CO2通过加氢反应可成功转化为高附加值的航空煤油，具有很好的工业应用潜力。目前缺少准确适宜的CO2加氢合成航空煤油的反应器模型，因此亟需对其反应模型进行构建，为相关工艺的工业化提供参考。通过机器学习探究实验条件和关键组分CO和CO2物质的量分数关系，构建了关键组分CO和CO2预测模型;基于Anderson-Schulz-Flory分布规律，构建了碳链增长模型，进一步构建了产物分布模型;基于催化床层物料衡算、热量衡算和压降计算，建立了筒式固定床反应器的一维拟均相模型;通过模拟一定工艺条件得到了CO2加氢合成航空煤油的反应结果，并对工艺条件进行了模拟优化。模拟结果表明，反应器进口温度升高、空速增大，CO2转化率降低，航空煤油集总组分C11H24时空产率增加;操作压力增大，CO2转化率增加，C11H24时空产率在反应压力为2。0 MPa时最高;饱和沸腾水温度升高，CO2转化率和C11H24时空产率增加。最佳CO2加氢制航空煤油反应条件:反应器进口温度为275℃、进口压力为2。0 MPa、空速为4000 h-1和饱和沸腾水温度为294℃。此时CO2转化率为21。95%，C11H24时空产率为12。14 g/(L·h)，床层压降为0。20 MPa。

    CO2加氢航空煤油机器学习筒式固定床反应器反应器模拟

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    基于等容热力学的超临界CO2管道减压波传播特性研究

    李欣泽姜星宇王德中孙晨...
    129-138页
    查看更多>>摘要：CO2管道泄漏的减压行为预测和断裂控制是CO2管道输送安全的重要研究方向，现有减压波预测模型存在气液两相声速计算误差大，临界点计算不易收敛等问题。基于等容热力学改进了当地声速计算方法，建立了新的减压波预测模型，计算分析了气体组成、初始相态、起始压力和起始温度等对减压波曲线和降压曲线的影响，并对实际工程中CO2管道泄漏的减压行为进行了预测。结果表明，相比燃烧后捕集或燃烧前捕集，富氧燃烧捕集气体下的初始减压波波速降低约26%，减压平台压力提高22%。随着减压过程进行，管内介质温度和压力工况点不再沿气液平衡线移动，而是直接进入气液两相区。超临界态的降压曲线与CO2泡点线的交点所对应的饱和压力比密相态的高约26%，减压平台压力较高。低运行温度和高运行压力能够有效降低减压平台压力。由于管道沿程运行参数的差异，管道断裂风险由管道起点依次降低，前段管段是高风险管段。本研究可为CO2管道设计和工程应用提供理论依据。

    超临界CO2管道输送等容热力学减压波曲线降压曲线

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    国内油气企业CCUS项目现状及产业发展探究

    孙海萍孙洋洲
    139-146页
    查看更多>>摘要：二氧化碳捕集、利用与封存(CCUS)技术是实现净零排放的重要途径之一。双碳背景下，CCUS项目数量及产业规模呈现快速增长态势，油气企业基于其业务特点在CCUS领域开展了全球布局，并深度参与项目开发及运营，但由于产业链成本高，以及关键技术限制，CCUS产业的规模化发展仍需统筹规划和合理布局。系统分析了国内外CCUS项目和产业发展现状，以及油气企业在CCUS领域的布局和实践，从产业规模、技术及成本趋势等角度分析了产业发展前景。对未来国内油气企业的CCUS产业发展提出了建议，如打造CCUS完整产业链、分阶段稳步推进、做好技术研发顶层设计、选择性进入产业链关键环节和重视产业链运作能力的培养等。

    油气企业CCUS产业化产业发展

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