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西南大学甘利华研究员课题组在天然气化工领域取得新进展

2022-06-10 17:21:39
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近日,西南大学化学化工学院甘利华研究员在化工领域知名期刊《Chemical Engineering Journal》上发表题为“Non-catalytic direct conversion of CH4 and CO2 into high-quality syngas”的研究成果(甲烷和二氧化碳非催化直接转化为高质量合成气)。西南大学为该成果的唯一完成单位,西南大学硕士研究生陈东耳为论文第一作者,甘利华研究员为通讯作者。

天然气(主要成分是甲烷)和二氧化碳是两大温室效应气体,而合成气(CO+H2)是用途最为广泛的基础化工原料之一。将天然气和二氧化碳转化为合成气不仅仅是国民经济发展的需要,也是实现碳中和的优选路线之一。因此,天然气和二氧化碳的协同转化受到世界范围内的广泛关注。

通过天然气制备合成气的主要方法有水蒸气重整、部分氧化重整、自热重整和二氧化碳重整。其中,二氧化碳重整是强吸热反应,而部分氧化重整是强放热反应,这两种方法都尚未工业化。我们将二氧化碳重整和部分氧化重整耦合,发现在优化条件下,甲烷和二氧化碳的转化率分别可以达到99 %和47%,CO和H2的产率分别可达到91%和65%。结果还显示,预热工段产生的二氧化碳可以在后续的转化反应中完全消耗掉,实现二氧化碳零排放。

该反应无需催化剂,产物的分离简单易行,技术可行性已经得到初步证明,欢迎企业界朋友前来交流讨论!

该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目的支持。

    论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722012323