| 摘要 | 第3-7页 |
| ABSTRACT | 第7-11页 |
| 第一章 文献综述 | 第17-45页 |
| 引言 | 第17-19页 |
| 1.1 煤制天然气发展趋势 | 第19-23页 |
| 1.1.1 天然气储量及消费发展趋势 | 第19-20页 |
| 1.1.2 中国煤制天然气现状及发展趋势 | 第20-23页 |
| 1.2 甲烷化技术现状及发展趋势 | 第23-27页 |
| 1.2.1 甲烷化反应 | 第23-24页 |
| 1.2.2 固定床甲烷化工艺 | 第24-27页 |
| 1.2.3 浆态床甲烷化工艺 | 第27页 |
| 1.3 甲烷化催化剂现状及发展趋势 | 第27-41页 |
| 1.3.1 国内外甲烷化催化剂研究 | 第27-29页 |
| 1.3.2 固定床甲烷化催化剂的组成 | 第29-32页 |
| 1.3.3 固定床镍基催化剂的制备方法 | 第32-34页 |
| 1.3.4 甲烷化反应动力学及反应机理 | 第34-38页 |
| 1.3.5 固定床甲烷化催化剂稳定性研究 | 第38-39页 |
| 1.3.6 浆态床甲烷化催化剂研究 | 第39-41页 |
| 1.4 论文研究思路及研究内容 | 第41-45页 |
| 1.4.1 研究思路 | 第41-42页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第42-45页 |
| 第二章 实验部分 | 第45-51页 |
| 2.1 实验原料及设备 | 第45-46页 |
| 2.1.1 实验试剂及原料 | 第45页 |
| 2.1.2 实验仪器与设备 | 第45-46页 |
| 2.2 催化剂制备方法 | 第46-47页 |
| 2.2.1 添加不同金属助剂催化剂的制备 | 第46页 |
| 2.2.2 不同浸渍顺序催化剂的制备 | 第46-47页 |
| 2.2.3 不同焙烧温度催化剂的制备 | 第47页 |
| 2.3 催化剂评价及产物分析方法 | 第47-48页 |
| 2.3.1 催化剂活性评价 | 第47-48页 |
| 2.3.2 产物分析方法 | 第48页 |
| 2.4 催化剂的表征 | 第48-51页 |
| 2.4.1 X-射线衍射(XRD) | 第48页 |
| 2.4.2 催化剂织构测定(BET) | 第48页 |
| 2.4.3 程序升温还原(H_2-TPR) | 第48-49页 |
| 2.4.4 透射电子显微镜(TEM) | 第49页 |
| 2.4.5 氢化学吸附(H2-Chemisorption) | 第49页 |
| 2.4.6 X-射线光电子能谱(XPS) | 第49页 |
| 2.4.7 CO程序升温脱附(CO-TPD) | 第49-50页 |
| 2.4.8 H_2程序升温脱附(H_2-TPD) | 第50-51页 |
| 第三章 甲烷化反应理论分析及计算 | 第51-61页 |
| 3.1 甲烷化反应机理 | 第51-52页 |
| 3.2 甲烷化反应热力学计算 | 第52-53页 |
| 3.2.1 甲烷化反应过程 | 第52页 |
| 3.2.2 热力学平衡常数的推导过程 | 第52-53页 |
| 3.3 甲烷化反应平衡组成的热力学模拟 | 第53-54页 |
| 3.4 热力学平衡常数与温度的关系 | 第54-59页 |
| 3.4.1 各反应的LnK(?)与温度的关系 | 第54-55页 |
| 3.4.2 CO转化率随反应温度和压力的变化 | 第55-56页 |
| 3.4.3 CH_4选择性随温度和压力的变化 | 第56-57页 |
| 3.4.4 CH_4收率随温度和压力的变化 | 第57-58页 |
| 3.4.5 CO_2选择性随温度和压力的变化 | 第58-59页 |
| 3.5 小结 | 第59-61页 |
| 第四章 NI基催化剂的制备及浆态床甲烷化性能 | 第61-89页 |
| 4.1 助剂对催化剂结构及甲烷化性能的影响 | 第61-65页 |
| 4.1.1 助剂对催化剂甲烷化性能的影响 | 第62页 |
| 4.1.2 催化剂的物相组成 | 第62-64页 |
| 4.1.3 催化剂Ni还原性质 | 第64-65页 |
| 4.2 浸渍顺序对催化剂结构及甲烷化性能的影响 | 第65-71页 |
| 4.2.1 浸渍顺序对催化剂甲烷化性能的影响 | 第66页 |
| 4.2.2 催化剂的物性组成 | 第66-68页 |
| 4.2.3 催化剂的Ni还原性质 | 第68-69页 |
| 4.2.4 催化剂CO吸附性质 | 第69-70页 |
| 4.2.5 催化剂H_2吸附性质 | 第70-71页 |
| 4.3 焙烧温度对NI基催化剂结构及甲烷化性能的影响 | 第71-79页 |
| 4.3.1 焙烧温度对Ni基催化剂甲烷化性能的影响 | 第72-74页 |
| 4.3.2 催化剂前体热失重分析 | 第74-75页 |
| 4.3.3 催化剂物相分析 | 第75-76页 |
| 4.3.4 催化剂表面性质 | 第76-78页 |
| 4.3.5 催化剂形貌分析 | 第78-79页 |
| 4.4 浆态床甲烷化催化剂稳定性研究 | 第79-86页 |
| 4.4.1 原料气H_2/CO=3时Ni基催化剂稳定性研究 | 第80-83页 |
| 4.4.2 鲁奇气为原料的Ni-La/Al_2O_3和工业催化剂稳定性研究 | 第83-86页 |
| 4.5 小结 | 第86-89页 |
| 第五章 浆态床CO甲烷化反应动力学研究 | 第89-101页 |
| 5.1 实验部分及数据处理 | 第89-94页 |
| 5.1.1 实验装置及流程 | 第89页 |
| 5.1.2 催化剂制备 | 第89-90页 |
| 5.1.3 催化剂评价及产物分析 | 第90页 |
| 5.1.4 预备实验 | 第90-91页 |
| 5.1.5 内外扩散的消除 | 第91-92页 |
| 5.1.6 物料衡算与数据处理 | 第92-94页 |
| 5.2 浆态床甲烷化反应动力学参数的测定 | 第94-99页 |
| 5.2.1 实验条件 | 第94页 |
| 5.2.2 动力学初步研究 | 第94-99页 |
| 5.3 小结 | 第99-101页 |
| 第六章 浆态床甲烷化流程模拟 | 第101-125页 |
| 6.1 浆态床甲烷化的流程设计 | 第101-106页 |
| 6.1.1 工艺流程方案讨论 | 第101-103页 |
| 6.1.2 工业固定床甲烷化流程及工艺单元 | 第103-104页 |
| 6.1.3 鲁奇气为气源的浆态床甲烷化流程及工艺单元 | 第104-105页 |
| 6.1.4 化学计量比H_2/CO=3为气源的浆态床甲烷化流程及工艺单元 | 第105-106页 |
| 6.2 浆态床甲烷化模拟的基础条件 | 第106-110页 |
| 6.2.1 模拟的全局设定和假设 | 第107页 |
| 6.2.2 基本模型单元的选取 | 第107-108页 |
| 6.2.3 前期实验数据基础 | 第108-110页 |
| 6.3 固定床甲烷化流程模拟结果 | 第110-122页 |
| 6.3.1 固定床甲烷化模拟 | 第110-114页 |
| 6.3.2 鲁奇气浆态床甲烷化模拟 | 第114-119页 |
| 6.3.3 计量比H_2/CO=3浆态床甲烷化模拟 | 第119-122页 |
| 6.4 浆态床甲烷化和固定床甲烷化对比 | 第122-124页 |
| 6.5 小结 | 第124-125页 |
| 第七章 结论与建议 | 第125-129页 |
| 7.1 结论 | 第125-127页 |
| 7.2 本论文的创新点 | 第127页 |
| 7.3 建议 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-145页 |
| 附录1：鲁奇气固定床甲烷化模拟数据 | 第145-149页 |
| 附录2：鲁奇气浆态床甲烷化模拟数据 | 第149-150页 |
| 附录3：化学计量比H_2/CO=3浆态床甲烷化模拟数据 | 第150-153页 |
| 附录4：鲁奇气固定床甲烷化模拟流程 | 第153-154页 |
| 附录5：鲁奇气浆态床甲烷化模拟流程 | 第154-155页 |
| 附录6：鲁奇气浆态床甲烷化反应器换热流程图 | 第155-156页 |
| 附录7：化学计量比H_2/CO=3的浆态床甲烷化模拟流程 | 第156-157页 |
| 博士期间发表论文情况 | 第157-159页 |
| 致谢 | 第159页 |
