一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺的制作方法
【专利摘要】一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，在压力为0.1?3MPa、温度为300?900℃下进行甲烷裂解反应10?60min，然后用Ar气吹扫后，通入消碳气体在压力为?0.1?3MPa、温度为400?900℃下进行消碳反应15?60min，再Ar气吹扫，完成一次甲烷转化反应，裂解反应和消碳反应循环进行下去，完成多次甲烷转化反应。本发明先进行甲烷裂解反应，再进行消碳反应，可以及时地将催化剂表面的积碳消除，并且由于分开的两步反应所需温度较低，在降低能耗的同时也避免了催化剂在高温下的烧结，本方法能够使催化剂保持长时间的催化活性。
【专利说明】
-种通过甲烧裂解和消碳分步进行改进甲烧转化的工艺
技术领域
[0001] 本发明设及一种甲烧催化转化制合成气的方法，具体设及一种通过甲烧裂解和消 碳分步进行改进甲烧转化的工艺。
【背景技术】
[0002] 甲烧催化转化制合成气的方法主要有：甲烧二氧化碳重整、甲烧水蒸气重整和甲 烧部分氧化，运些反应将溫室气体甲烧转化为能够合成多种化学品的合成气，具有光明的 应用前景。儀基催化剂因资源丰富、价格低廉、高活性和高选择性已被广泛应用于上述反 应，但儀基催化剂存在积碳和烧结的问题，阻碍了甲烧制合成气的工业应用。现有技术的研 究工作大都致力于克服儀基催化剂的一个缺点，并且存在一定问题。
[0003] 中国专利[CN101637726]公开了一种提高甲烧二氧化碳重整催化剂抗积碳性能的 方法，该专利W 丫 -Ah化或NiAh〇4为载体，WNi为活性组分，W少量Pt为助剂制备了儀基催 化剂，用于甲烧二氧化碳重整具有较好的抗积碳性能，但是由于Pt价格昂贵、资源有限限制 了添加助剂来实现抗积碳的工业应用。
[0004] 中国专利[CN103752319A]公开了一种通过改性载体来提高甲烧部分氧化儀基催 化剂抗积碳性能的方法，该方法用水热法制备儀基催化剂的载体Zr化并将其热处理，负载 儀后得到的催化剂具有较好的抗积碳性能。但该方法未能提高催化剂的抗烧结性能，稳定 性仍难保证。
[0005] Zhao等人[Journal of 化 1:ural Gas 化emishy,2012,21(2): 170-177.]通过添 加 Μη到Ni/A12化催化剂，Μη的加入限制了Ni在载体表面的迁移和团聚，因而很好的实现了儀 的抗烧结。
[0006] Percmgucv等人[A卵 1 Catal 6,2010,93,346-353.]从巧铁矿1^日化〇3直接还原得 到儀催化剂，用于甲烧二氧化碳重整反应具有较好的稳定性。通常由巧铁矿还原得到的催 化剂具有较好的活性、稳定性和抗积碳性能，但是其比表面积较小，限制了工业应用。此外， 该方法还存在还原溫度过高的问题。
[0007] W上方法通过对催化剂的改进，只是单一的提高了催化剂的抗积碳或抗烧结性 能，然而积碳和烧结往往同时出现，它们之间会相互影响，极大降低催化剂的稳定性。
【发明内容】
[000引本发明的目的在于提供一种通过甲烧裂解和消碳分步进行改进甲烧转化的工艺， 该工艺能够保持催化剂的稳定性。
[0009] 为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0010] -种通过甲烧裂解和消碳分步进行改进甲烧转化的工艺，向装填有催化剂的固定 床中，通入C也与Ar的混合气，先在压力为0. l-3MPa、溫度为300-900°C下进行甲烧裂解反应 10-60min，然后用Ar气吹扫后，通入消碳气体在压力为0.1-3MPa、溫度为400-900°C下进行 消碳反应15-60min，再Ar气吹扫，完成一次甲烧转化反应，裂解反应和消碳反应循环进行下 去，完成多次甲烧转化反应;其中，所述消碳气体为C〇2、出0、化中的一种与Ar的混合气。
[001。 所述邸4与4'的混合气中邸4的体积分数为5-100%。
[001^ 所述邸4与Ar的混合气的流速为lO-lOOmL/min。
[0013 ] 所述Ar气吹扫时，Ar气的流速为10-1 OOmL/min。
[0014] 所述吹扫时间为5-15min。
[001引消碳气体为C02与Ar的混合气时，C02与Ar的混合气中C02的体积分数为20-100%， 消碳气体为出0与Ar的混合气时，出0与Ar混合气中此0的体积分数为20-100 %，消碳气体为 02与Ar的混合气时，02与Ar的混合气中化的体积分数为20-100%。
[0016] 所述消碳气体的流速为lO-lOOmL/min。
[0017] 进行反应时，空速为3.6xl04-10χl04mL/(h·gcat)。
[001引所述催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgAl04、Ni/MgO或Ni/Si02。
[0019] 所述催化剂中Ni的负载质量百分数为1-50%;所述冷等离子体处理时，将0.5-lg 催化剂粉末放在等离子体电极之间，采用间歇处理方式，处理时输入电压为50-100V，电流 为1-3A，每次处理3-5min，共处理60min。
[0020] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
[0021] 1.可W通过调控反应条件，调节积碳及消碳速率。
[0022] 在甲烧转化制合成气反应中，溫度较低时积碳不能及时消除，高溫时能耗较大，运 一矛盾很难解决。本方法将积碳和消碳分开进行，可W分别调控两步反应的溫度与时间。甲 烧分解反应可W在低溫下进行，降低了能耗，消碳反应可W在高溫下进行，保证了积碳的及 时和完全消除。对于容易积碳的催化剂，可W在较短时间内进行积碳反应，较长时间内进行 消碳反应，从而实现了抗积碳。对于容易烧结而不易积碳的催化剂，可W在较长时间内进行 积碳反应，较短时间内进行消碳反应，由于在高溫下反应时间较短，实现了抗烧结。
[0023] 在进行甲烧转化制合成气反应时，溫度通常在700°CW上。本方法将甲烧裂解和消 碳分步进行，甲烧裂解所需反应溫度较低，因此降低了反应溫度。较低的反应溫度降低了能 耗和操作条件要求，更有利于甲烧转化反应的工业应用。
[0024] 2.能够调节出/C0的比例，优化了 C0和出的利用。
[0025] 甲烧二氧化碳重整反应产生的此和C0体积之比为1:1，可W用于F-T合成、二甲酸 合成等反应，但是不能用于甲醇、二甲酸、乙二醇等化工产品的合成。而本发明所用方法将 出和C0分步合成，可W调配成含有任意出/〇)比例的合成气，用于更多更广泛化学品的合成。 [00%]甲烧水蒸气重整反应产生的此和C0体积比例为3:1，不利于甲醇合成和F-T合成， 而本方案消碳反应中产生的出和C0比例为1:1，且可W和甲烧裂解产生的氨气进行调配，得 到不同的出/〇)比，适合多种后续反应工艺。
[0027]甲烧部分氧化产物中此/C0体积比约为2:1，适合于甲醇生产W及F-T合成，但是不 利于其他化工产品的合成，本方法分步合成C0和出，能够任意调配两者的比例，因此优化了 合成气的利用。
[002引3.能够产生不含C0的出，有利于氨气的利用。
[0029]甲烧转化制合成气的反应产物为C0和此的混合物，其中的C0会使合成氨催化剂和 燃料电池的Pt电极中毒，阻碍了氨能源的利用。本方法可W实现出和C0的分离制备，在积碳 步骤中得到不含C0的出，直接用于合成氨和燃料电池。
[0030] 本发明将甲烧制合成气反应分步进行，即先进行甲烧裂解反应，再进行消碳反应， 采用此方法可W及时地将催化剂表面的积碳消除，并且由于分开的两步反应所需溫度较 低，在降低能耗的同时也避免了催化剂在高溫下的烧结，因此通过本方法进行甲烧转化制 备合成气反应能够使催化剂保持长时间的催化活性。本方法还可W实现出和C0的分离制 备，得到不含C0的出并且能够调配出/C0的比例，更有利于氨气和合成气的进一步利用。
【附图说明】
[0031] 图1为冷等离子体处理过的Ni/MgAl〇4为催化剂分步进行甲烧二氧化碳重整反应 时，CH4在各次反应中的转化率。
[0032] 图2为冷等离子体处理过的Ni/MgO为催化剂分步进行甲烧二氧化碳重整反应时， CH4在各次反应中的转化率。
[0033] 图3为冷等离子体处理过的Ni/Si〇2为催化剂分步进行甲烧二氧化碳重整反应时， CH4在各次反应中的转化率。
[0034] 图4为冷等离子体处理过的Ni/MgAl〇4为催化剂分步进行甲烧水蒸气重整反应时， CH4在各次反应中的转化率。
[0035] 图5为冷等离子体处理过的Ni/MgO为催化剂分步进行甲烧水蒸气重整反应时，CH4 在各次反应中的转化率。
[0036] 图6为冷等离子体处理过的Ni/Si〇2为催化剂分步进行甲烧水蒸气重整反应时，CH4 在各次反应中的转化率。
[0037] 图7为冷等离子体处理过的Ni/MgAl〇4为催化剂分步进行甲烧部分氧化反应时，CH4 在各次反应中的转化率。
[003引图8为冷等离子体处理过的Ni/MgO为催化剂分步进行甲烧部分氧化反应时，邸4在 各次反应中的转化率。
[0039] 图9为冷等离子体处理过的Ni/Si〇2为催化剂分步进行甲烧部分氧化反应时，CH4在 各次反应中的转化率。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细说明。
[0041 ] 本发明中催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgAl化、Ni/MgO或Ni/Si〇2,冷等离子体 处理时，将0.5-lg催化剂粉末放在等离子体电极之间，采用间歇处理方式，处理时输入电压 为50-100V，电流为1-3A，每次处理3-5min，共处理60min。所述催化剂中Μ的负载质量百分 数为1-50%;进行反应时，空速为3.6別〇4-1(^〇411117化*旨〇曰〇。
[0042] 实施例1
[0043] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳重整反应 时，先在溫度为450°C、压力为0.1M化下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行1 Omin，其中， 在第5min时，通过气相色谱在线检测气体成分。甲烧裂解反应lOmin结束后，切换为30mL/ min的Ar气吹扫5min，然后通入C〇2与Ar的混合气，在溫度为450°C、压力为0.1MP下进行消碳 反应，反应进行15min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反应，然后将 甲烧裂解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速为 3.6xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30mL/min，CH4与Ar的混合气中邸4的体积 分数为5%，0)2与Ar的混合气中C〇2的体积分数为26%。催化剂为冷等离子体处理过的Ni/ MgAl〇4，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为10 %。
[0044] 实施例2
[0045] 与实施例1不同在于，催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgO。
[0046] 实施例3
[0047] 与实施例1不同在于，催化剂为冷等离子体处理过的Ni/Si〇2。
[0048] 如图1、图2、图3所示，实施例1-3中使用分步反应的方法，分别W冷等离子体处理 过的Ni/MgAl化、、Ni/MgO、Ni/Si化为催化剂进行甲烧二氧化碳重整反应时，甲烧的初始转化 率在64.67 % -62.25 %之间，在经历12次甲烧转化反应后甲烧的转化率在63.39 % -61.88之 间，未见明显下降，说明使用该方法进行反应，催化剂具有较好的稳定性，可W将甲烧二氧 化碳重整反应维持较长时间。
[0049] 实施例4
[0050] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳水蒸气重 整反应时，先在溫度为450°C、压力为0.1M化下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行 lOmin，其中，在第5min时，通过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应lOmin结束后，切 换为30mL/min的Ar气吹扫5min，然后通入出0与Ar的混合气，在溫度为450°C、压力为0.1MP 下进行消碳反应，反应进行15min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反 应，然后将甲烧裂解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时， 空速为3.6xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30mL/min，CH4与Ar的混合气中邸4 的体积分数为5 %，出0与Ar的混合气中此0的体积分数为26 %。催化剂为冷等离子体处理过 的Ni/MgAl化，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为10 %。
[0化1] 实施例5
[0052]与实施例4不同在于，催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgO。
[0化3] 实施例6
[0054] 与实施例4不同在于，催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgO。
[0055] 如图4、图5、图6所示，实施例4-6中使用分步反应的方法，分别W冷等离子体处理 过的Ni/MgAl化、Ni/MgO、Ni/Si〇2为催化剂进行甲烧水蒸气重整反应时，甲烧的初始转化率 为64.67 %-62.25%，在经历12次甲烧转化反应后甲烧的转化率为64.11 %-61.93%，未见 明显下降，说明使用该方法进行反应，催化剂具有较好的稳定性，可W将甲烧水蒸气重整反 应维持较长时间。
[0056] 实施例7
[0057]向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳部分氧化 反应时，先在溫度为450°C、压力为O.lMPa下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行lOmin， 其中，在第5min时，通过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应lOmin结束后，切换为 30mL/min的Ar气吹扫5min，然后通入化与Ar的混合气，在溫度为450°C、压力为0.1MP下进行 消碳反应，反应进行15min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反应，然 后将甲烧裂解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速 为3.6xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30mL/min，CH4与Ar的混合气中邸4的体 积分数为5%，〇2与Ar的混合气中化的体积分数为26%。催化剂为冷等离子体处理过的Ni/ MgAl〇4，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为10 %。
[0化引实施例8
[0059] 与实施例7不同在于，催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgO。
[0060] 实施例9
[0061] 与实施例7不同在于，催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgO。
[0062] 如图7、图8、图9所示，实施例7-9中使用分步反应的方法，分别W冷等离子体处理 过的Ni/MgAl〇4、Ni/MgO、Ni/Si〇2为催化剂进行甲烧部分氧化反应时，甲烧的初始转化率为 64.67%-62.25%在经历12次甲烧转化反应后甲烧的转化率为63.19%-61.43%，未见明显 下降，说明使用该方法进行反应，催化剂具有较好的稳定性，可W将甲烧部分氧化反应维持 较长时间。
[0063] 实施例10
[0064] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳重整反应 时，先在溫度为300°C、压力为0.4MPa下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行60min，其中， 每隔5min通过气相色谱在线检测气体成分。甲烧裂解反应60min结束后，切换为30mL/min的 Ar气吹扫5min，然后通入C〇2与Ar的混合气，在溫度为500°C、压力为0.2MP下进行消碳反应， 反应进行60min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反应，然后将甲烧裂 解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速为 3.6xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30mL/min，CH4与Ar的混合气中邸4的体积 分数为95%，0)2与Ar的混合气中C〇2的体积分数为20%。催化剂为冷等离子体处理过的M/ MgAl〇4，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为20 %。
[0065] 实施例11
[0066] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳水蒸气重 整反应时，先在溫度为500°C、压力为0.4M化下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行 20min，其中，在第5min时，通过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应20min结束后，切 换为30mL/min的Ar气吹扫5min，然后通入出0与Ar的混合气，在溫度为600°C、压力为0.2MP 下进行消碳反应，反应进行50min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反 应，然后将甲烧裂解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时， 空速为3.6xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30mL/min，CH4与Ar的混合气中邸4 的体积分数为70%，出0与Ar的混合气中出0的体积分数为50%。催化剂为冷等离子体处理过 的Ni/MgAl〇4，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为30 %。
[0067] 实施例12
[0068] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳部分氧化 反应时，先在溫度为600°C、压力为1M化下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行30min，其 中，每隔5min通过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应30min结束后，切换为30mL/ min的Ar气吹扫5min，然后通入化与Ar的混合气，在溫度为700°C、压力为0.3MP下进行消碳 反应，反应进行40min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反应，然后将 甲烧裂解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速为 3.6xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30mL/min，CH4与Ar的混合气中邸4的体积 分数为40%，〇2与Ar的混合气中化的体积分数为80%。催化剂为冷等离子体处理过的Ni/ MgAl〇4，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为40 %。
[0069] 实施例13
[0070] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，进行甲烧二氧化碳部分氧化 反应时，先在溫度为700°C、压力为3M化下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行40min，其 中，每隔5min，通过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应40min结束后，切换为30mL/ min的Ar气吹扫5min，然后通入化与Ar的混合气，在溫度为850°C、压力为0.2MP下进行消碳 反应，反应进行30min，结束后用30mL/min的Ar气吹扫5min，完成1次甲烧转化反应，然后将 甲烧裂解和消碳反应循环进行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速为 7xl04mLAh · gcat)，邸4与Ar的混合气的流速为30血/min，CH4与Ar的混合气中邸4的体积分 数为20%，〇2与Ar的混合气中化的体积分数为100%，即此时通入的为化。催化剂为冷等离子 体处理过的Ni/MgAl〇4，并且催化剂中Ni的负载质量百分数为50 %。
[0071] 实施例14
[0072] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4进行甲烧二氧化碳部分氧化反应时，先在溫 度为900°C、压力为2M化下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行50min，其中，每隔5min，通 过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应50min结束后，切换为lOOmL/min的Ar气吹扫 15min，然后通入化，在溫度为900°C、压力为IMP下进行消碳反应，反应进行15min，结束后用 30mL/min的Ar气吹扫15min，完成1次甲烧转化反应，然后将甲烧裂解和消碳反应循环进行 下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速为5x1〇Vl/化· gcat)，CH4的流速为 10血/min，〇2的流速为lOOmL/min。催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgAl〇4,并且催化剂中 Ni的负载质量百分数为5%。
[0073] 实施例15
[0074] 向装填有催化剂的固定床中，通入CH4进行甲烧二氧化碳部分氧化反应时，先在溫 度为800°C、压力为O.SMPa下进行甲烧裂解反应，甲烧裂解反应进行60min，其中，每隔5min， 通过气相色谱在线检测气体成分，甲烧裂解反应60min结束后，切换为lOmL/min的Ar气吹扫 lOmin，然后通入C〇2，在溫度为400°C、压力为3MP下进行消碳反应，反应进行60min，结束后 用30mL/min的Ar气吹扫lOmin，完成1次甲烧转化反应，然后将甲烧裂解和消碳反应循环进 行下去，完成12次甲烧转化反应。其中，进行反应时，空速为lOxloVLAh · gcat)，CH4的流速 为100血/min，C〇2的流速为lOmL/min。催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgAl〇4,并且催化剂 中Ni的负载质量百分数为1 %。
[00对本发明中邸4与Ar的混合气中邸4的体积分数为5-100%，当邸4的体积分数为100% 时，为纯的CH4，此时不含有Ar。
[0076] 消碳气体为C〇2与Ar的混合气时，0)2与Ar的混合气中C〇2的体积分数为20-100%， 消碳气体为出0与Ar的混合气时，出0与Ar混合气中此0的体积分数为20-100 %，消碳气体为 〇2与Ar的混合气时，〇2与Ar的混合气中〇2的体积分数为20-100 %。上述3中情况中，当Ar的体 积分数范围加寸，此时通入的为纯的C〇2、出0或化。
[0077] 本发明发中催化剂化剂用10倍催化剂质量的石英砂稀释后装填到固定床中进行 反应。
[0078] 本发明先进行甲烧裂解反应，生成固体碳和氨气，再进行消碳反应将上一步沉积 的碳气化。该方法降低了反应溫度，抑制了积碳和烧结，可W实现此和CO的分离制备，更有 利于甲烧转化产物的利用。
【主权项】
1. 一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其特征在于，向装填有催 化剂的固定床中，通入CH4与Ar的混合气，先在压力为0. l-3MPa、温度为300-900°C下进行甲 烷裂解反应10_60min，然后用Ar气吹扫后，通入消碳气体在压力为0.1-3MPa、温度为400-900°C下进行消碳反应15-60min，再Ar气吹扫，完成一次甲烷转化反应，裂解反应和消碳反 应循环进行下去，完成多次甲烷转化反应;其中，所述消碳气体为C0 2、H20、02中的一种与Ar 的混合气。2. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，所述CH4与Ar的混合气中CH4的体积分数为5-100%。3. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，所述CH4与Ar的混合气的流速为10-100mL/min。4. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，所述Ar气吹扫时，Ar气的流速为10-100mL/min。5. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，所述吹扫时间为5-15min。6. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，消碳气体为C02与Ar的混合气时，C0 2与Ar的混合气中C02的体积分数为20-100%， 消碳气体为H20与Ar的混合气时，H 20与Ar混合气中H20的体积分数为20-100%，消碳气体为 〇2与Ar的混合气时，0 2与Ar的混合气中02的体积分数为20-100%。7. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，所述消碳气体的流速为lO-lOOmL/min。8. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，进行反应时，空速为3.61104-1〇110 411117/(11.〖〇31:)。9. 根据权利要求1所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工艺，其 特征在于，所述催化剂为冷等离子体处理过的Ni/MgAl〇4、Ni/MgO或Ni/Si〇2。10. 根据权利要求1或9所述的一种通过甲烷裂解和消碳分步进行改进甲烷转化的工 艺，其特征在于，所述催化剂中Ni的负载质量百分数为1-50%;所述冷等离子体处理时，将 〇. 5-lg催化剂粉末放在等离子体电极之间，采用间歇处理方式，处理时输入电压为50-100V，电流为1-3A，每次处理3_5min，共处理60min。
【文档编号】C01B3/26GK106082125SQ201610378422
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】赵彬然, 陈占溥, 陈云静, 刘亚俊, 郭怀正, 马晓迅
【申请人】西北大学