旅游系畢業(yè)論文封面、目錄(編輯修改稿)
2024-11-09 05:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化學(xué)工業(yè)和人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)的迅猛發(fā)展，能源的利用和結(jié)構(gòu)調(diào)整是世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，其選擇受到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、國(guó)家以及全球環(huán)境、甚至跨國(guó)政治聯(lián)盟的影響。目前世界能源和化學(xué)工業(yè)有85%以上是建立在石油、煤碳和天然氣這三種可燃性礦物資源的基礎(chǔ)上。世界上己經(jīng)探明的可獲得的化石燃料包括約1萬(wàn)億噸煤、1萬(wàn)多億桶石油和150萬(wàn)億立方米天然氣[f1]。除了上述這些，還有大約三百萬(wàn)噸鈾儲(chǔ)備。全世界目前每年用掉370艾焦耳以上的能量，這相當(dāng)于170億桶石油。大約95%這些能量來(lái)自化石燃料，包括44%的石油，26%的天然氣，25%的煤，%的水力發(fā)電，% 來(lái)自核能和其他可再生能源(3]。這樣，隨著煤、石油可開(kāi)采量的不斷減少，能源結(jié)構(gòu)也隨之不斷發(fā)生變化。據(jù)統(tǒng)計(jì)19%年前十年間全球石油儲(chǔ)量連續(xù)下跌，而天然氣的探明儲(chǔ)量則大幅度提高。預(yù)計(jì)到2020年，天然氣將在世界能源結(jié)構(gòu)中的比例上升到60%，而原油將下降到20%。隨著石油資源的日益匾乏，天然氣將有可能在本世紀(jì)取代石油成為主要的化工原料。針對(duì)目前的能源現(xiàn)狀，國(guó)內(nèi)外都加快了天然氣的開(kāi)發(fā)和利用。眾所周知，二氧化碳被認(rèn)為是引起溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球性氣候惡化的主要原因之一。二氧化碳在地下有廣泛的儲(chǔ)存，這些二氧化碳可以直接開(kāi)采利用。而大氣中的CO2主要還是來(lái)源于化石燃料的排放。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類(lèi)向大氣中排放的二氧化碳正以每年4%的速度遞增。在1980到2001年間，世界石油、煤和天然氣消耗分別相應(yīng)增長(zhǎng)了22, 27和71%。結(jié)果伴隨化石燃料的消耗和燃燒。部分國(guó)家近年人均二氧化碳排放量:，，，，，，這不僅會(huì)使世界平均溫度升高，而且會(huì)帶來(lái)更多地環(huán)境事件，如干早、暴風(fēng)等，給生態(tài)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人類(lèi)健康造成嚴(yán)重的影響(s]。但限制二氧化碳的排放在很大程度上將影響現(xiàn)代工業(yè)和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[(6]。因此如何有效地利用二氧化碳也引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。因此，綜合利用天然氣和二氧化碳不僅可以合理利用自然界豐富的天然氣與二氧化碳資源，而且可以緩解二氧化碳排放引起的溫室效應(yīng)問(wèn)題，對(duì)減輕環(huán)境的惡化具有重要的作用。甲烷二氧化碳重整是一個(gè)強(qiáng)吸熱過(guò)程(CH4 + CO2CO + 2H2，△H298 = 248 kJ/mol)，反應(yīng)過(guò)程中需要提供大量的能量。是間接利用天然氣和煤 層氣 CH4 資源的有效途徑之一。甲烷化反應(yīng) 首先是 CO 和 H2 吸附于催化劑表面，關(guān)鍵一步是氫分 子離解成具有活性的 能吸附少量的 CO 和 H2，從而造成催化劑催化活性不 高，而活性組分擔(dān)載量的增加能在一定程度上增加催化 劑表面的活性吸附位數(shù)及催化劑表面離解和吸附 H 的 活性位的數(shù)量， 等[113] 提出了 Ni/Al2O3催化劑的結(jié)構(gòu)模型(圖 3)，Ni 物種通過(guò) 與 Al2O3載體之間的相互作用力而負(fù)載于 Al2O3上，Ni 物種包括未被還原的 NiO、反應(yīng)一段時(shí)間后生成的 Ni3C 和還原生成的 Ni，活性 Ni 越多吸附的 CO 和 H2越多，離解產(chǎn)生的活性 H 也越多， 1 Ni/Al2O3催化劑結(jié)構(gòu)及 CO 甲烷化過(guò)程中的選擇性反應(yīng) 與 CH4 的水蒸氣 重整和部分氧化工藝相比 CO2 重整 CH4 生產(chǎn)出的 “貧氫”合成氣［V(CO)/V(H2)= 1］可直接用作羰 基合成反應(yīng)的原料氣，在直接合成二甲醚的工藝中 也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在 F － T 合成中，它適于更高 附加值的長(zhǎng)鏈烴類(lèi)或含氧化合物的合成。通常，負(fù) 載 Ｒh、Ｒu、Pd 和 Pt 等催化劑對(duì) CO2 重整 CH4 反應(yīng) 具有較高的活性和穩(wěn)定性，但由于其資源有限，價(jià)格 昂貴，不利于在工業(yè)上應(yīng)用。目前認(rèn)為，負(fù)載型 Ni 催化劑和 Co 基催化劑是最有希望在 CO2 重整 CH4 反應(yīng)中獲得應(yīng)用的催化劑。然而大多數(shù)催化劑 因極易積碳而失
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