甲烷的轉(zhuǎn)化和利用

第1章緒論1
1--1甲烷的轉(zhuǎn)化和利用途徑3
1--2甲烷轉(zhuǎn)化利用技術(shù)研究開發(fā)現(xiàn)狀4
1--3甲烷轉(zhuǎn)化利用技術(shù)展望7
參考文獻8
第2章甲烷的性質(zhì)與生產(chǎn)9
2--1甲烷的物理性質(zhì)9
2--2甲烷的化學性質(zhì)10
2--3甲烷的生產(chǎn)13
2--3--1實驗室制備13
2--3--2工業(yè)生產(chǎn)方法13
2--4產(chǎn)品標準及分析方法17
2--4--1產(chǎn)品標準17
2--4--2分析方法19
2--5儲存、運輸和安全性20
參考文獻21
第3章甲烷分子的活化22
3--1引言22
3--1--1反應(yīng)分子的活化22
3--1--2甲烷分子的活化25
3--2均相催化活化28
3--2--1烷烴中C—H鍵的活化29
3--2--2甲烷中C—H鍵配位活化的基本模式33
3--2--3甲烷的過渡金屬配合物40
3--3多相催化活化41
3--3--1化學吸附的基本特性41
3--3--2吸附與催化活性43
3--3--3化學吸附物種的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性和研究方法45
3--3--4甲烷在真實催化劑表面上的活化46
3--3--5甲烷在模型催化劑表面上的活化50
3--4甲烷活化研究進展55
參考文獻56
第4章合成氣的制備57
4--1甲烷蒸汽重整58
4--1--1反應(yīng)熱力學59
4--1--2反應(yīng)機理和反應(yīng)動力學68
4--1--3催化劑70
4--1--4工藝條件74
4--1--5工藝簡介75
4--2CH4--CO2重整76
4--2--1CO2分子的活化77
4--2--2反應(yīng)熱力學分析77
4--2--3催化劑積炭研究78
4--2--4動力學和反應(yīng)機理87
4--2--5催化劑95
4--2--6反應(yīng)條件98
4--2--7CH4--CO2重整反應(yīng)的應(yīng)用99
4--3甲烷部分氧化101
4--3--1反應(yīng)熱力學102
4--3--2反應(yīng)機理和反應(yīng)動力學103
4--3--3催化劑積炭研究110
4--3--4催化劑114
4--3--5反應(yīng)條件120
4--3--6反應(yīng)器121
4--4聯(lián)合重整制合成氣127
4--5合成氣的精制和分離129
4--5--1合成氣的精制129
4--5--2CO和H2的分離130
參考文獻133
第5章甲烷的間接轉(zhuǎn)化和利用135
5--1合成氨135
5--1--1氨的物理和化學性質(zhì)137
5--1--2合成氨原料氣制備139
5--1--3水煤氣變換反應(yīng)140
5--1--4甲烷化反應(yīng)141
5--1--5氨合成基本原理145
5--1--6氨合成動力學146
5--1--7催化劑148
5--1--8氨的利用與生產(chǎn)150
5--2合成氣制甲醇152
5--2--1甲醇的物理和化學性質(zhì)155
5--2--2甲醇原料氣的制造157
5--2--3甲醇合成熱力學163
5--2--4甲醇合成催化劑165
5--2--5甲醇合成原料氣組分在催化劑上的化學吸附168
5--2--6甲醇合成反應(yīng)機理169
5--2--7甲醇合成動力學173
5--2--8甲醇合成工藝條件175
5--2--9幾種典型甲醇合成工藝178
5--3合成氣直接制二甲醚182
5--3--1物理性質(zhì)和化學性質(zhì)183
5--3--2二甲醚合成熱力學分析186
5--3--3二甲醚合成動力學187
5--3--4反應(yīng)機理190
5--3--5催化劑191
5--3--6合成工藝條件193
5--3--7工業(yè)示范裝置195
5--3--8國內(nèi)技術(shù)進展199
5--4F--T合成制液體燃料201
5--4--1F--T合成熱力學201
5--4--2F--T合成動力學202
5--4--3反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附205
5--4--4反應(yīng)機理206
5--4--5F--T合成產(chǎn)物分布210
5--4--6F--T合成催化劑212
5--4--7F--T合成工藝245
5--4--8國內(nèi)研究現(xiàn)狀251
5--5合成氣制低碳醇252
5--5--1合成低碳醇反應(yīng)熱力學253
5--5--2合成低碳醇催化劑253
5--5--3低碳醇合成機理258
5--5--4低碳醇合成工藝現(xiàn)狀260
5--5--5工藝條件的影響262
參考文獻262
第6章甲烷的直接轉(zhuǎn)化和利用266
6--1甲烷直接制甲醇和甲醛266
6--1--1甲烷非催化氣相部分氧化267
6--1--2甲烷催化氧化制甲醇和甲醛273
6--1--3甲烷液相催化氧化直接合成甲醇283
6--1--4其他方法直接制甲醇292
6--2甲烷氧化偶聯(lián)制乙烯（OCM）302
6--2--1熱力學研究303
6--2--2催化劑研究304
6--2--3反應(yīng)機理313
6--2--4反應(yīng)工藝323
6--2--5反應(yīng)器328
6--2--6經(jīng)濟技術(shù)評價334
6--3甲烷芳構(gòu)化337
6--3--1熱力學分析337
6--3--2甲烷在氧化條件下的芳構(gòu)化339
6--3--3甲烷無氧芳構(gòu)化343
6--3--4研究進展373
6--4甲烷無氧同系化反應(yīng)374
6--4--1熱力學研究374
6--4--2反應(yīng)機理376
6--4--3催化劑378
6--4--4反應(yīng)條件380
參考文獻380
第7章甲烷的其他轉(zhuǎn)化與利用387
7--1甲烷氯化物387
7--1--1甲烷氯化物的生產(chǎn)387
7--1--2甲烷氯化物的用途388
7--2二硫化碳390
7--2--1二硫化碳的生產(chǎn)390
7--2--2二硫化碳的用途391
7--3氫氰酸391
7--3--1氫氰酸的生產(chǎn)391
7--3--2氫氰酸的用途393
7--4硝基甲烷394
7--4--1硝基甲烷的生產(chǎn)394
7--4--2硝基甲烷的用途395
7--5炭黑395
7--5--1炭黑的生產(chǎn)395
7--5--2炭黑的用途398
7--6乙炔399
7--6--1乙炔的用途399
7--6--2天然氣制乙炔技術(shù)400
7--6--3等離子體裂解天然氣制乙炔404
7--7甲烷與小分子化合物的偶合反應(yīng)406
7--7--1甲烷選擇催化還原NO406
7--7--2甲烷與烯烴的反應(yīng)406
7--7--3甲烷與CO的偶合反應(yīng)407
7--7--4甲烷與CO2偶合反應(yīng)制含氧有機物408
7--8甲烷制氫408
7--8--1氫氣的物理和化學性質(zhì)408
7--8--2甲烷水蒸氣重整制氫410
7--8--3甲烷部分氧化制氫412
7--8--4甲烷裂解制氫413
7--8--5等離子體裂解甲烷制氫415
7--9甲烷制低碳烯烴416
7--9--1合成氣直接制低碳烯烴416
7--9--2甲醇制低碳烯烴(MTO)418
7--9--3二甲醚制低碳烯烴(DTO)419
7--10甲烷催化燃燒和甲烷燃料電池420
7--10--1甲烷催化燃燒421
7--10--2甲烷燃料電池422
參考文獻422