一、丙烷自热重整制氢（论文文献综述）
田涛,曹东学,黄顺贤,朱明璋[1]（2021）在《石化行业不同制氢过程碳足迹核算》文中研究表明氢能作为未来低碳清洁能源体系的重要组成部分是实现中国"双碳"目标的重要支撑。氢能作为使用过程的零碳二次能源在制取过程会产生碳排放,按照B2B（商对商）的生命周期评价方法,以石油化工行业为边界,以实际运行的工业装置数据为基础,核算了多个制氢过程碳足迹,其中煤制氢为24.328 tCO2/t、天然气制氢为10.063 tCO2/t、氯碱副产氢为1.775 tCO2/t、重整副产氢为0.230tCO2/t、乙烯副产氢为0.674tCO2/t、乙苯脱氢为1.634tCO2/t、丙烷脱氢为1.253tCO2/t。为评价未来氢能产业发展提供参考。
郭劲,姚越,马跃,王陈鹏,施涛,梁波[2]（2021）在《Ni-CeO2催化剂丙烷部分氧化重整产氢性能研究》文中提出首先使用水热法制备了纳米CeO2载体,在此基础上,再使用不同的方法制备了Ni-CeO2催化剂。开展了丙烷部分氧化重整制氢实验,研究了制备方法、活性组分负载量及重整温度对催化剂催化性能的影响,并运用XRD、SEM和TEM对催化剂进行了表征。结果表明,在使用溶胶-凝胶法,镍负载量为10%、重整温度为600℃的条件下,催化重整性能最佳,氢气产率约为220μmol/（g·s）,产气中H2含量高达48%（体积分数）。此外,在600℃、空气氛围下,对使用过的催化剂进行高温氧化处理,除去催化剂上的碳沉积,可实现Ni-CeO2催化剂的多次循环使用。
李子烨,劳力云,王谦[3]（2021）在《制氢技术发展现状及新技术的应用进展》文中指出介绍了当前制氢工业中各项技术的发展现状,包括以甲烷蒸汽重整为主的化石燃料制氢以及各种电解水制氢方法;简述了过程强化技术,展示了超重力技术与超声波技术在制氢工业中的应用;最后指出了低碳制氢技术发展的新方向。
蒋志强[4]（2021）在《丙烷部分氧化原位吸附强化制氢的研究》文中进行了进一步梳理氢能具有能量密度高,燃烧产物零污染,氢元素资源分布广泛等优势被认为是最有前途的清洁可再生能源。目前,氢能利用的重要场景是氢燃料电池,它们具有高达50-65%的能量转换效率,比直接燃烧和常规热力循环高两倍。相比质子交换膜燃料电池,高温固体氧化物燃料电池（SOFC）具有性能稳定、燃料适应性广等优势。丙烷是一种富氢、易液化的气体原料,作为液化天然气的主要成分价格低廉,丙烷的部分氧化（POx）反应由于工艺紧凑性、响应时间短等优点使其便于与燃料电池建立一个更紧凑、安全的制氢-利用系统。但POx过程中产生的CO和CO2不仅会降低氢气纯度,而且会腐蚀电极导致燃料电池的性能和寿命下降。通过原位捕获CO2的吸附强化部分氧化过程可以促进平衡反应正向移动,强化产氢、提高氢气纯度并将CO2降至非常低的浓度。为解决以上问题,本文从CaO基吸附剂的多孔结构改性、高温抗烧结能力以及负载CO优先氧化活性组分几个方面进行了理论与实验研究。首先针对吸附性能优异,同时与丙烷POx温度高度匹配的CaO基吸附剂进行改进。使用模板-分步沉淀法在对CaO多孔结构改性的基础上,掺杂高温结构稳定剂并负载CO优先氧化活性组分制备了 CoxMgyCa（1-x-y）Oz多功能吸附剂。基于BET、SEM和TEM等表征分析,发现适量CoO和MgO的掺杂有利于提高CaO的多孔结构稳定和CO优先氧化活性。笼状多孔结构有助于提高CaO的比表面积,有效地增大了反应接触面积和吸附活性位点。通过动力学分析,Co0.110Mg0.204Ca0.686Oz降低了 CO2的吸附活化能,具有最均匀的孔径分布和最高的CO2吸附能力。通过Ni/A1203-SiC催化剂结合CoxMgyCa（1-x-y）Oz吸附剂的共同反应,最大产氢量达到920 μmol gcat-1·s-1,吸附强化作用使氢气产量比单独催化（650 μmol gcat-1.s-1）增加41.54 vol.%。催化剂-吸附剂共同反应还显示出更好的产氢稳定性,反应60分钟后氢气含量没有明显下降。在此基础上,进一步制备了 X/CeO2-CaO（X=Fe,Co and Cu）多功能CO优先氧化-吸附剂。其中Fe/Ce02-CaO和Ni/A1203-SiC吸附强化产氢效果最好,在反应初期产氢量高达1654 μmol gcat-1·s-1,相比而言吸附强化效果使产氢量提高接近三倍。此外,Co/CeO2-CaO和Ni/Al2O3-SiC混合的样品对CO的优先氧化效果最明显,反应初期CO产量降低至 55.38 μmol gcat-1·s-1,比单纯 Ni/Al2O3-SiC 反应（438.45μmol gcat-1·s-1）降低了 87.3 vol.%。X/CeO2-CaO（X=Fe,Co,Cu）多功能吸附剂反应前后笼状结构保持稳定,并且几乎很少生成积碳。在确定高效多功能吸附剂基础上搭建了丙烷部分氧化制氢与固体氧化物燃料电池（SOFC）测试系统。实验结果表明,吸附强化的丙烷部分氧化制氢拥有更优异的电化学性能。使用催化剂结合Co0.110Mg0.204Ca0.686Oz吸附剂进行吸附强化产氢可使燃料电池达到513 mW/cm2的最大输出功率密度,相比商用Ni-Co/Al2O3催化剂（325mW/cm2）提升了 58.5%。对于Fe/CeO2-CaO吸附剂,吸附强化作用最大输出功率密度达到498mW/cm2。吸附强化丙烷部分氧化制氢表现出良好的耐碳性和产氢稳定性。这项研究成果能为开发低成本产氢工艺并应用在外重整氢燃料电池提供新的思路。
郭劲[5]（2021）在《纳米镍负载的氧化铈基催化剂的制备及其在微管式SOFC上的应用研究》文中研究表明丙烷部分氧化重整是现代工业化最成熟的制氢方法之一,丙烷在高温催化剂的催化下能发生部分氧化重整反应产生以H2为主要成分的合成气。固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种能将存在于燃料或者生物质中的化学能直接转化为电能的全固态结构电池。由于部分氧化重整放热的特性能满足SOFC高温工作的需要,现阶段对丙烷部分氧化重整与固体氧化物燃料电池的耦合应用提出了新要求,也引发了科研工作者的研究热潮。Ni-Al2O3催化剂是报道最为普遍的非贵金属催化剂,但Ni负载型催化剂在反应过程中容易产生碳沉积,与SOFC长时间耦合联用时容易导致阳极材料失去活性而降低电池性能。为此,本文首先使用水热法合成法制备了CeO2载体,再用溶胶凝胶法制备了Ni-CeO2催化剂,最后用催化剂进行丙烷部分氧化重整测试,研究了制备方法、活性组分负载量和重整温度对催化性能的影响。结果表明,在使用溶胶凝胶法,镍负载量为10%,重整温度为600℃的条件下,催化重整性能最佳,氢气产率约为220μmol g-1cats-1。此外,对催化剂的重复使用性进行了探究,发现在600℃,空气氛围下,对催化剂进行煅烧,可除去催化剂上炭沉积,实现了催化剂的重复利用。热重分析表明,随着重整次数的增加,催化剂碳沉积的量在减少,放热峰有向高温方向移动的趋势,这可能是因为多次重整/煅烧过程中发生了碳物质之间的晶型转化。微管式固体氧化物燃料电池的NiO-YSZ阳极用挤压成型法制得,电解质（YSZ）、阴极隔离层（GDC）和阴极（LSCF）依次涂覆在阳极管外表面,并用扫描电子显微镜对电池截面和阳极内表面进行微观形貌分析。使用燃料电池测试系统对电池进行电化学反应测试,研究了工作温度和燃料流速对固体氧化物燃料电池性能的影响。结果表明,随着温度的增加,管式燃料电池的最大功率密度升高,阻抗减小,700℃时最大功率密度达到了0.67 W cm-2,最佳燃料流量在500sccm左右。此外,使用COMSOL MULTIPHSICS?软件建立一个包含燃料通道,阳极,阴极和电解质层的阳极支撑的微管固体氧化物燃料电池二维模型。通过对阳极燃料通道的模拟,发现阳极入口处H2含量最高,电化学反应最为活跃。通过对阳极通道电流密度的模拟,发现阳极集电器周围分布的电流密度最大,且电流密度的分布与电化学反应程度有一定关系。将Ni-CeO2催化剂与微管式SOFC耦合使用,700℃时,直接使用重整气作为燃料测得电池最大功率密度为0.57 W cm-2,大于同条件下使用20%H2的情况。同时,在长时间使用重整气测试的条件下,电池性能保持48h无明显衰减。对长时间使用后的SOFC阳极进行SEM分析,发现电池阳极从出口（Rc）到入口（Ra）,阳极结构逐渐变得松散。此外,对阳极不同部位产生的碳沉积进行分析,沉积在入口和出口的碳是无定形碳,但沉积在阳极取电口处的碳为碳纤维。在不同的阳极取电情况下对电池的性能进行研究。阳极中间取电的效果远远大于入口取电,一方面是由于中间集流模式下的最长电流路径仅为入口集流和出口集流模式下电流路径的一半,另一方面是由于入口处大量的碳沉积可能也会对入口集流的效率产生影响。
陈晨[6]（2021）在《金属镍非对称中空纤维膜乙醇氧化蒸汽重整制氢的研究》文中研究说明氢气是一种先进的替代燃料和能量载体,广泛用于化学、石化、冶金、食品、电子和能源等众多工业领域。目前氢气的生产主要来自天然气和其他烃类的重整,而由这些化石燃料产生的氢气通常含有CO2、CO、H2S以及其他杂质,需要进一步分离纯化。因此氢的制备和纯化是氢及氢能利用的基础和前提。与传统的分离技术相比,膜分离技术因其独特的优势成为一种发展迅速的新兴技术。目前研究最多的制氢膜反应器是钯膜反应器,但由于钯膜价格昂贵,存在氢脆现象以及易受CO和H2S损害的问题,所以迫切需要开发一种价格低廉且稳定性高的膜分离材料。低成本的金属镍膜具有优异的化学稳定性,并且能承受高温下含氢气氛中CO和硫化物的存在,是一种非常有前途的钯膜替代品。本文采用湿法纺丝和烧结技术制备了具有内表面致密皮层的外支撑式金属镍非对称中空纤维膜,并对其进行了氢气渗透测试。该金属镍膜具有高H2渗透性和100%H2选择性。在50%H2-He混合气体中,400～1000°C下中空纤维的H2渗透通量可达到（0.83～31.43）mmol·m-2·s-1。与同条件下对称结构的金属镍中空纤维相比,透氢量提高了～84%。将所制备的金属镍非对称中空纤维膜应用于乙醇氧化蒸汽重整（EOSR）制氢膜反应器,详细研究了温度、水醇比（S/C）、氧醇比（O2/C）、进料流速、吹扫气流速等条件对中空纤维膜制氢性能的影响。结果表明,金属镍非对称中空纤维膜既具有优异的EOSR催化活性,又有良好的透氢性能。在500～1000°C,S/C=4,O2/C=0.8的条件下乙醇可完全转化,H2产率和H2渗透通量可分别达到81.59%和13.99 mmol·m-2·s-1。增加进料中氧气含量可显着抑制膜表面积碳,但同时也会降低氢气产率和一氧化碳选择性。
苗军,郭卫军[7]（2020）在《氢能的生产工艺及经济性分析》文中认为氢能是构建以清洁能源为主的能源供给系统的重要载体,开发利用氢能已成为中国能源技术发展的重要战略方向。介绍了工业副产氢、煤制氢、水电解制氢的工艺技术路线,对不同技术路线生产的氢气经济性进行了分析比较,指出工业副产氢是目前最有竞争力的技术路线,可再生能源制氢是未来发展趋势。
陈瑜,卢敏仪,郭劲,梁波[8]（2020）在《Ni-Fe/α-Al2O3重整反应器丙烷部分氧化产氢性能研究》文中进行了进一步梳理利用水热法制备了以α-Al2O3泡沫陶瓷为载体的新型Ni-Fe纳米片催化剂,用于丙烷部分氧化制氢。研究了Ni/Fe物质的量比、退火温度和还原温度对氢气生成的影响,并采用压汞法、XRD和SEM对催化剂进行了表征。结果显示,Ni/Fe物质的量比0.9:0.1、退火温度600℃、还原温度600℃时,所得催化剂Ni0.9Fe0.1/α-Al2O3的催化效果最好,氢气产量最高约为3100μmol/min,同时Ni0.9Fe0.1/α-Al2O3催化剂的催化性能在25 h内没有出现明显的衰减。在600℃,空气氛围下,可除去大部分的炭沉积,从而实现了重整反应器的重复利用。
孙克宁,陈谦,聂明明,侯瑞君[9]（2020）在《重整催化剂的抗硫性能研究进展》文中认为基于固体氧化物燃料电池（SOFC）的烃类原位重整供氢技术是重要的分布式和小型化制氢方案。传统镍基重整催化剂在烃类重整过程中,原料中微量的硫化物即可使催化剂中毒失活,严重时还可能造成巨大的安全隐患。本文梳理总结了催化剂硫中毒的机理,简述了天然气、液化石油气、液态烃重整原料中硫化物的组成和含量,重点分析了已报道的用于重整反应的抗硫催化剂并总结了有效可行的催化剂抗硫方案,并从重整制氢催化剂的硫中毒机理指导高效抗硫催化剂的开发。最后,文章指出,重整催化综合性能的提升、重整原料的预处理和重整反应器设计等综合抗硫策略也是重要的研究方向。
李玲[10]（2020）在《高碳烃蒸汽重整镍基催化剂表面活性位可控构建及性能》文中提出氢能因其高效、清洁等特点成为未来能源发展的热点。高碳烃蒸汽重整制氢具有产氢量高、分布式制氢等优点引起广泛关注。Ni基催化剂具有优异的C-C、C-H键断裂性能和低廉的价格,广泛应用于蒸汽重整过程中。然而,由于高碳烃分子结构复杂、易有含硫化合物存在等特点,且重整过程温度高、涉及多类反应,存在多条积碳途径等极易造成Ni基催化剂重整活性低以及因积碳、烧结、中毒而失活。因此,如何构筑与调控活性位点提高Ni基催化剂重整活性以及抗积碳、烧结、硫中毒性能是高碳烃重整制氢研究的重点。本文从Ni/Al2O3催化剂活性位点调控、NiPt双金属活性位点构建与优化及其抗硫性能等方面开展研究,主要内容如下:首先,采用原子层沉积（ALD）法调控金属-载体相互作用制备了Ni0为主体活性组分,不含惰性Ni Al2O4组分的ALD-Ni/Al2O3催化剂。结果显示,ALD-Ni/Al2O3催化剂催化正十二烷的TOF值可高达478 h-1,但此催化剂极易积碳与烧结失活。其原因在于活性组分主要为弱金属-载体相互作用力的Ni0组分。Ce O2改性ALD-Ni/Al2O3增强了金属-载体相互作用力,提高了Nix+组分含量和纳米镍颗粒稳定性,同时,Ce O2增强了H2O转化,降低了积碳,将700°C、水碳比为4:1反应条件下的失活率由66%大幅度降低到8%。其次,采用浸渍法合成NiPt双金属催化剂,通过添加不同Pt量与调控NiPt双金属表面结构,构建与调变催化活性位点。结果显示,Pt的添加提高了正十二烷蒸汽重整活性和H2收率,其中Pt含量为1.0wt.%时,Ni-Pt/Al2O3催化剂可获得高达23 mol H2/mol C12H26的H2摩尔收率。其原因是添加的Pt与Ni形成了NiPt合金,降低了金属的颗粒大小,促进了Ni Al2O4组分转化为Nix+组分,提高了Nix+活性组分的比例。外层富集Ni0有利于C-C、C-H键断裂形成CHx基团,Nix+位点增强了H2O吸附和解离,NiPt合金促进CHx基团的表面反应。最后,研究了Ni-Pt/Al2O3催化剂的含硫高碳烃蒸汽重整抗硫性能。结果发现,在50 ppm噻吩下,与Ni/Al2O3催化剂相比(57%失活率和5 mol H2/mol C12H26H2摩尔收率),Ni-Pt/Al2O3催化剂出现了14%失活率和18 mol H2/mol C12H26H2摩尔收率。主要是因为NiPt合金存在导致表面Ni对H2S的吸附降低,提高了抗硫性能。
二、丙烷自热重整制氢（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、丙烷自热重整制氢（论文提纲范文）
（1）石化行业不同制氢过程碳足迹核算（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 不同制氢过程碳足迹核算 |
| 1.1 核算方法 |
| 1.1.1 燃烧排放 |
| 1.1.2 工艺排放 |
| 1.1.3 能源间接排放 |
| 1.2 化石能源制氢 |
| 1.2.1 天然气制氢 |
| 1.2.2 煤制氢 |
| 1.3 工业副产氢 |
| 1.3.1 氯碱副产氢 |
| 1.3.2 重整副产氢 |
| 1.3.3 乙烯副产氢 |
| 1.3.4 乙苯脱氢 |
| 1.3.5 丙烷脱氢 |
| 2 结果对比 |
| 3 结论及建议 |
（2）Ni-CeO2催化剂丙烷部分氧化重整产氢性能研究（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 实验试剂 |
| 1.2 催化剂的制备 |
| 1.2.1 Ce O2载体 |
| 1.2.2 Ni-Ce O2催化剂 |
| 1.3 实验装置及方法 |
| 1.4 催化剂的表征 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 催化性能的影响因素 |
| 2.1.1 制备方法 |
| 2.1.2 镍负载量 |
| 2.1.3 重整温度 |
| 2.2 催化剂的表征 |
| 2.3 催化剂的再利用 |
| 3 结论 |
（3）制氢技术发展现状及新技术的应用进展（论文提纲范文）
| 1 化石燃料制氢 |
| 1.1 甲烷蒸汽重整制氢 |
| 1.2 甲烷自热重整制氢 |
| 1.3 气化制氢 |
| 1.4 碳捕集与封存技术 |
| 2 电解水制氢 |
| 2.1 碱性水电解制氢 |
| 2.2 质子交换膜水电解制氢 |
| 2.3 固体氧化物电解 |
| 3 过程强化技术 |
| 3.1 超重力技术 |
| 3.2 超声波提高制氢效率 |
| 4 思考与展望 |
（4）丙烷部分氧化原位吸附强化制氢的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 氢能的利用 |
| 1.1.2 主要的制氢方法 |
| 1.2 丙烷部分氧化制氢国内外研究进展 |
| 1.2.1 丙烷部分氧化的意义 |
| 1.2.2 丙烷部分氧化制氢及催化剂的研究现状 |
| 1.2.2.1 丙烷部分氧化制氢 |
| 1.2.2.2 丙烷部分氧化制氢的催化剂研究 |
| 1.2.2.3 丙烷部分氧化制氢催化剂存在的问题 |
| 1.3 吸附强化制氢国内外研究进展 |
| 1.3.1 吸附强化丙烷部分氧化制氢的意义 |
| 1.3.2 高温固体CO_2吸附剂 |
| 1.3.3 CaO基吸附剂研究现状 |
| 1.3.4 富氢气氛中CO优先氧化的研究现状 |
| 1.4 本文主要工作研究设想及思路 |
| 第二章 实验与表征方法 |
| 2.1 实验试剂与原材料 |
| 2.2 实验仪器设备 |
| 2.3 CaO基吸附剂的制备 |
| 2.3.1 笼状Co_xMg_yCa_((1-x-y))O_z多功能吸附剂 |
| 2.3.2 笼状X/Ce0_2-CaO(X=Fe,Co,Cu)多功能吸附剂 |
| 2.4 实验装置 |
| 2.4.1 固定床反应器 |
| 2.4.2 气相产物组分分析设备 |
| 2.4.3 燃料电池测试系统 |
| 2.5 吸附剂的表征方法 |
| 2.5.1 比表面积与孔隙度分析(BET) |
| 2.5.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.3 热重分析(TG-DTA) |
| 2.5.4 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
| 2.5.5 高分辨透射电镜(HRTEM) |
| 2.5.6 吸附突破曲线-多循环稳定性测试 |
| 2.5.7 吸附剂的非等温碳酸化动力学分析 |
| 2.6 产物转化率和选择性的计算方法 |
| 第三章 多功能吸附剂的性能研究 |
| 3.1 Co_xMg_yCa_((1-x-y))O_z多功能吸附剂表征及吸附性能测试 |
| 3.1.1 XRD分析 |
| 3.1.2 BET分析 |
| 3.1.3 SEM分析 |
| 3.1.4 TEM分析 |
| 3.1.5 温度对吸附性能的影响 |
| 3.1.6 吸附容量测试 |
| 3.2 X/CeO_2-CaO(X=Fe,Co,Cu)多功能优先氧化-吸附剂表征及吸附性能测试 |
| 3.2.1 XRD分析 |
| 3.2.2 BET分析 |
| 3.2.3 SEM分析 |
| 3.2.4 TEM分析 |
| 3.2.5 温度对吸附性能的影响 |
| 3.2.6 吸附容量测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 吸附强化丙烷部分氧化制氢的研究 |
| 4.1 Co_xMgyCa_((1-x-y))O_z对吸附强化丙烷部分氧化制氢性能的影响 |
| 4.1.1 吸附强化产氢性能测试 |
| 4.1.2 吸附剂多循环周期稳定性测试 |
| 4.1.3 吸附剂碳酸化的热重动力学分析 |
| 4.1.4 应用于SOFC系统性能的研究 |
| 4.2 X/CeO_2-CaO (X=Fe,Co,Cu)多功能优先氧化-吸附剂对吸附强化丙烷部分氧化制氢性能的影响 |
| 4.2.1 吸附强化产氢性能测试 |
| 4.2.2 吸附剂多循环周期稳定性测试 |
| 4.2.3 吸附剂碳酸化的热重动力学分析 |
| 4.2.4 应用于SOFC系统性能的研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及成果 |
| 发表学术论文 |
| 发明专利 |
| 参与科研项目 |
| 致谢 |
（5）纳米镍负载的氧化铈基催化剂的制备及其在微管式SOFC上的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 燃料电池 |
| 1.2.1 燃料电池介绍 |
| 1.2.2 固体氧化物燃料电池 |
| 1.2.3 SOFC燃料选择 |
| 1.3 丙烷重整工艺路线 |
| 1.3.1 丙烷部分氧化重整 |
| 1.3.2 丙烷水蒸气重整 |
| 1.3.3 丙烷二氧化碳重整 |
| 1.4 丙烷重整催化剂的研究 |
| 1.4.1 贵金属催化剂 |
| 1.4.2 非贵金属催化剂 |
| 1.4.3 催化剂载体的研究 |
| 1.4.4 催化剂积碳问题 |
| 1.5 碳氢化合物应用于SOFC |
| 1.6 本文的研究内容与目的 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品与仪器设备 |
| 2.2 Ni-CeO_2催化剂的制备 |
| 2.2.1 纳米CeO_2载体的制备 |
| 2.2.2 Ni-CeO_2催化剂的制备 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 固定反应器 |
| 2.3.2 气相色谱 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 第三章 Ni-CeO_2催化剂的性能研究 |
| 3.1 催化剂的表征 |
| 3.1.1 XRD及 EDS分析 |
| 3.1.2 SEM分析 |
| 3.1.3 TEM分析 |
| 3.2 制备方法对催化剂性能的影响 |
| 3.3 Ni的负载量对催化剂性能的影响 |
| 3.4 反应温度对催化剂性能的影响 |
| 3.5 Ni-CeO_2与Ni-Al_2O_3催化剂性能对比 |
| 3.6 Ni-CeO_2催化剂除碳再利用 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 管式固体氧化物燃料电池的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与设备 |
| 4.2.2 制备过程 |
| 4.3 电池的表征及测试 |
| 4.3.1 电池表征 |
| 4.3.2 电池测试 |
| 4.3.3 温度对电池性能的影响 |
| 4.3.4 阳极燃料流量对电池性能的影响 |
| 4.4 模拟 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 丙烷部分氧化重整驱动管式固体氧化物燃料电池 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电池测试 |
| 5.3 阳极燃料对电池性能的影响 |
| 5.4 阳极取电方式对电池性能的影响 |
| 5.5 阳极碳沉积分析 |
| 5.6 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的成果 |
| 致谢 |
（6）金属镍非对称中空纤维膜乙醇氧化蒸汽重整制氢的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢气的性质与应用前景 |
| 1.2 氢气的制取 |
| 1.2.1 不可再生能源制氢 |
| 1.2.1.1 碳氢化合物重整制氢 |
| 1.2.1.2 碳氢化合物热解制氢 |
| 1.2.2 可再生能源制氢 |
| 1.2.2.1 生物质制氢 |
| 1.2.2.2 水解制氢 |
| 1.3 氢气的分离 |
| 1.3.1 变压吸附法 |
| 1.3.2 深冷分离法 |
| 1.3.3 膜分离法 |
| 1.4 膜分离材料及金属镍中空纤维膜的研究进展 |
| 1.4.1 膜分离材料 |
| 1.4.1.1 多孔膜 |
| 1.4.1.2 致密膜 |
| 1.4.2 金属镍中空纤维膜的研究进展 |
| 1.5 本文的研究思路与研究内容 |
| 第二章 金属镍非对称中空纤维膜的制备及其氢气分离性能的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 金属镍非对称中空纤维膜的制备 |
| 2.2.3 金属镍非对称中空纤维膜的氢气渗透性能测试 |
| 2.2.4 金属镍非对称中空纤维膜的表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 金属镍非对称中空纤维膜的形貌分析 |
| 2.3.2 金属镍非对称中空纤维膜的透氢性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 金属镍非对称中空纤维膜对乙醇氧化蒸汽重整反应的催化及透氢性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 金属镍非对称中空纤维膜的制备 |
| 3.2.3 金属镍非对称中空纤维膜的表征 |
| 3.2.4 金属镍非对称中空纤维膜对EOSR反应的催化性能测试 |
| 3.2.5 金属镍非对称中空纤维膜对EOSR反应的透氢性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 金属镍非对称中空纤维膜对EOSR反应的催化性能 |
| 3.3.1.1 S/C的影响 |
| 3.3.1.2 O_2/C的影响 |
| 3.3.2 金属镍非对称中空纤维膜对EOSR反应的透氢性能 |
| 3.3.2.1 吹扫气的影响 |
| 3.3.2.2 S/C的影响 |
| 3.3.2.3 O_2/C的影响 |
| 3.3.2.4 进料流速的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（7）氢能的生产工艺及经济性分析（论文提纲范文）
| 1 燃料电池车用燃料氢气 |
| 2 氢气的生产工艺路线 |
| 2.1 工业副产氢 |
| 2.1.1 氯碱副产制氢 |
| 2.1.2 焦炉煤气制氢 |
| 2.1.3 轻烃裂解制氢 |
| 2.2 化石原料制氢 |
| 2.2.1 煤制氢 |
| 2.2.2 天然气制氢 |
| 2.3 电解水制氢 |
| 3 几种制氢工艺的经济性比较 |
| 3.1 工业副产氢成本分析 |
| 3.2 化石原料制氢成本分析 |
| 3.3 电解水制氢成本分析 |
| 4 结论与展望 |
（8）Ni-Fe/α-Al2O3重整反应器丙烷部分氧化产氢性能研究（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 泡沫陶瓷反应器制备 |
| 1.2 实验装置 |
| 1.3 催化剂的表征 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 催化剂性能评价 |
| 2.1.1 Ni/Fe物质的量比对催化剂性能影响 |
| 2.1.2 退火温度对催化剂性能影响 |
| 2.1.3 还原温度对催化剂性能影响 |
| 2.2 催化剂的稳定性 |
| 2.3 催化剂的表征 |
| 3 重整反应器的再利用 |
| 4 结论 |
（9）重整催化剂的抗硫性能研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 重整催化剂的硫中毒机理 |
| 2 重整催化剂的抗硫方案 |
| 2.1 甲烷水蒸气重整催化剂 |
| 2.1.1 贵金属催化剂 |
| 2.1.2 双金属及多金属催化剂 |
| 2.1.3 载体及其他方法 |
| 2.2 石油气重整催化剂 |
| 2.2.1 双金属催化剂 |
| 2.2.2 载体及其他新型复合材料 |
| 2.3 液态烃重整催化剂 |
| 2.3.1 贵金属催化剂 |
| 2.3.2 双金属及多金属催化剂 |
| 2.3.3 载体及其他方法 |
| 3 结论与展望 |
（10）高碳烃蒸汽重整镍基催化剂表面活性位可控构建及性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 制氢方法 |
| 1.2 热化学制氢 |
| 1.2.1 重整制氢 |
| 1.2.2 气化 |
| 1.2.3 热解 |
| 1.2.4 热化学过程工艺比较 |
| 1.2.5 不同原料蒸汽重整制氢 |
| 1.3 高碳烃蒸汽重整反应机理 |
| 1.3.1 高碳烃蒸汽重整反应路径 |
| 1.3.2 高碳烃蒸汽重整反应动力学 |
| 1.4 高碳烃水蒸汽重整催化剂体系 |
| 1.4.1 贵金属催化剂 |
| 1.4.2 非贵金属催化剂 |
| 1.5 高效Ni基高碳烃重整催化剂 |
| 1.5.1 Ni基催化剂活性位 |
| 1.5.2 Ni基催化剂抗积碳策略 |
| 1.5.3 Ni基催化剂抗烧结策略 |
| 1.5.4 Ni基催化剂抗硫策略 |
| 1.6 本文研究内容与意义 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 试剂 |
| 2.2 催化剂表征 |
| 2.3 高碳烃蒸汽催化重整实验 |
| 2.3.1 实验装置与操作步骤 |
| 2.3.2 分析方法与性能参数 |
| 第3章 ALD-Ni/Al_2O_3催化剂调变金属-载体相互作用及蒸汽重整性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ALD-Ni/Al_2O_3 催化剂制备 |
| 3.2.1 介孔氧化铝(Al_2O_3)载体合成 |
| 3.2.2 Ni/Al_2O_3 催化剂制备 |
| 3.2.3 CeO_2 改性ALD-Ni/Al_2O_3 催化剂制备 |
| 3.3 ALD-Ni/Al_2O_3 催化剂性质表征 |
| 3.3.1 XRD表征 |
| 3.3.2 TEM表征 |
| 3.3.3 H_2-TPR表征 |
| 3.4 Ni/Al_2O_3 催化剂的蒸汽重整性能 |
| 3.5 CeO_2 改性ALD-Ni催化剂性质 |
| 3.5.1 XRD表征 |
| 3.5.2 TEM表征 |
| 3.5.3 H_2-TPR表征 |
| 3.6 CeO_2 改性ALD-Ni/Al_2O_3 催化剂的蒸汽重整性能 |
| 3.7 催化剂的失活分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 NiPt/Al_2O_3催化剂表面活性位构建及其蒸汽重整性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 NiPt/Al_2O_3 催化剂的制备 |
| 4.3 NiPt/Al_2O_3 催化剂性质表征 |
| 4.3.1 XRD表征结果 |
| 4.3.2 H_2-TPR表征结果 |
| 4.3.3 XPS表征结果 |
| 4.3.4 HAADF-STEM表征结果 |
| 4.3.5 X-ray Adsorption表征结果 |
| 4.4 NiPt/Al_2O_3 催化剂的蒸汽重整性能 |
| 4.4.1 不同Pt含量NiPt_x/Al_2O_3催化剂的蒸汽重整活性 |
| 4.4.2 反应温度对催化剂性能的影响 |
| 4.4.3 H_2O/C比对催化剂性能的影响 |
| 4.4.4 NiPt_(1.0)/Al_2O_3催化剂稳定性 |
| 4.5 催化剂失活分析 |
| 4.6 NiPt/Al_2O_3 催化剂催化蒸汽重整反应机理探究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 NiPt/Al_2O_3催化剂表面结构调变及其蒸汽重整性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同表面结构NiPt/Al_2O_3 双金属催化剂的制备 |
| 5.3 不同表面结构的NiPt/Al_2O_3 催化剂性质 |
| 5.3.1 催化剂的XRD表征结果 |
| 5.3.2 催化剂的H_2-TPR表征结果 |
| 5.3.3 催化剂的XPS表征结果 |
| 5.3.4 催化剂的in-situ CO DRIFT表征结果 |
| 5.3.5 催化剂的STEM表征结果 |
| 5.3.6 X-ray Adsorption表征结果 |
| 5.4 不同表面结构NiPt/Al_2O_3 催化蒸汽重整反应性能 |
| 5.4.1 NiPt/Al_2O_3 催化蒸汽重整性能 |
| 5.4.2 温度对催化剂性能的影响 |
| 5.4.3 H_2O/C比例对蒸汽重整的影响 |
| 5.5 反应后催化剂的性质 |
| 5.6 Ni-Pt/Al_2O_3 催化蒸汽重整机理分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 Ni-Pt/Al_2O_3 表面NiPt合金增强抗硫性及机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Ni-Pt/Al_2O_3 催化剂的制备 |
| 6.3 Ni-Pt/Al_2O_3 催化剂的性质表征 |
| 6.3.1 催化剂的XRD表征分析 |
| 6.3.2 催化剂的H_2-TPR表征分析 |
| 6.3.3 催化剂的XPS表征分析 |
| 6.3.4 催化剂的TEM表征分析 |
| 6.4 催化剂的含硫蒸汽重整制氢性能 |
| 6.4.1 Ni/Al_2O_3和Ni-Pt/Al_2O_3催化剂的含硫蒸汽重整活性 |
| 6.4.2 噻吩含量对Ni-Pt/Al_2O_3催化剂含硫蒸汽重整性能的影响 |
| 6.4.3 H_2O/C比对Ni-Pt/Al_2O_3催化剂含硫蒸汽重整活性的影响 |
| 6.5 反应后催化剂表征 |
| 6.6 Ni-Pt/Al_2O_3 催化剂的抗硫性能机理 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、丙烷自热重整制氢（论文参考文献）
- [1]石化行业不同制氢过程碳足迹核算[J]. 田涛,曹东学,黄顺贤,朱明璋. 油气与新能源, 2021(06)
- [2]Ni-CeO2催化剂丙烷部分氧化重整产氢性能研究[J]. 郭劲,姚越,马跃,王陈鹏,施涛,梁波. 天然气化工（C1化学与化工）, 2021(04)
- [3]制氢技术发展现状及新技术的应用进展[J]. 李子烨,劳力云,王谦. 现代化工, 2021(07)
- [4]丙烷部分氧化原位吸附强化制氢的研究[D]. 蒋志强. 广东工业大学, 2021
- [5]纳米镍负载的氧化铈基催化剂的制备及其在微管式SOFC上的应用研究[D]. 郭劲. 广东工业大学, 2021
- [6]金属镍非对称中空纤维膜乙醇氧化蒸汽重整制氢的研究[D]. 陈晨. 天津工业大学, 2021(01)
- [7]氢能的生产工艺及经济性分析[J]. 苗军,郭卫军. 能源化工, 2020(06)
- [8]Ni-Fe/α-Al2O3重整反应器丙烷部分氧化产氢性能研究[J]. 陈瑜,卢敏仪,郭劲,梁波. 天然气化工（C1化学与化工）, 2020(04)
- [9]重整催化剂的抗硫性能研究进展[J]. 孙克宁,陈谦,聂明明,侯瑞君. 化工学报, 2020(09)
- [10]高碳烃蒸汽重整镍基催化剂表面活性位可控构建及性能[D]. 李玲. 天津大学, 2020(01)