甲烷直接催化脱氢转化为芳烃和氢新反应的研究

甲烷是最简单和稳定的碳氢化合物，它的分子构型高度对称。因此，甲烷活化和直接转化是对催化科学的重大挑战；另一方面，甲烷是天然气的主要组分，是地球上储量最为丰富的含碳资源之一。长期以来，特别是“石油危机”以来，甲烷直接催化转化为液体燃料／化学品是世界上催化化学家重点研究的热点课题之一。与石油化工中的催化过程相比，甲烷催化转化面临的科学问题是如何有效地活化甲烷分子并达到C-C键的定向和有效增长。这一研究的任何进展和突破，将会在理论和应用等方面带动催化研究和化学工业的发展。     

甲烷水合物热稳定性的影响因素研究

采用恒压法、利用全透明蓝宝石釜及配套系统,考察了分解温度(245.15~271.15 K)、生成压力(5.5~7.0 MPa)、冷冻时间、搅拌对甲烷水合物分解率的影响。结果表明:甲烷水合物适宜的生成条件为3.2℃、压力6.5 MPa、静态、冷冻时间为4 h左右,甲烷水合物的适宜储运条件为常压、温度控制在-5℃左右。     

中国煤层气资源与可持续发展战略

中国既是煤炭生产消费大国，又是煤层气资源丰富的国家。据统计，我国煤层气资源储量和开采储量分别为15.9×10¹²m³，居世界第三位，煤层气的开发利用潜力十分巨大。开发利用煤层气有益，随意排放则十分有害。虽然我们已认识到开发煤层气的重要性，但我国煤层气利用率仍很低，每年有360×10⁸m³的煤层气排放到大气中，回收利用率仅为1.56%；中国和美国煤层气资源量相当，但是，我国煤层气产量仅为美国同期产量的1.6%，我国煤层气在勘探、开发和商业化经营方面，与世界发达国家相比还有一定差距。如何充分利用我国巨大的煤层气资源，从根本上解决能源短缺问题，是新时期摆在我们面前的一个新课题。作者认为煤层气资源作为清洁环保的新型能源，合理的开发利用，可以改变不合理的能源结构，减少大气污染，保护人类健康和赖以生存的环境；先开采煤层气，后开采煤炭，可以从根本上避免煤矿瓦斯爆炸。从21世纪可持续发展观点出发，借助“西气东输”的契机，应加强对含煤盆地地质构造的研究，建立适合中国煤层气开发模式，继续加强国际间合作，扩大煤层气勘探范围，加大煤层气的科技投入，使煤层气资源为我国的现代化建设发挥更大的作用。     

褐煤生物产气微生物的富集驯化及产气初步研究

褐煤生物产气是当前研究热点。从山东某煤矿地底973处取回煤层水样品,通过富集培养从中得到稳定产气菌群。产气试验表明,该菌群能够利用白音华褐煤进行产气,驯化培养后,产气量明显增多,产气周期缩短。褐煤经微生物菌群处理后,灰分由原来46.11%下降至42.98%,C元素明显减少,由78.02%降至67.14%,同时O和H元素的含量增加,表面电位分析表明残煤等电点低于原煤等电点。     

中国煤层气产业系统动态预测及政策模拟研究

煤层气产业为复杂社会经济系统,通过系统分析确定了煤层气产业的社会经济、市场、政策、资源环境及煤层气产业五个子系统,在此基础上建立中国煤层气产业系统动力学模型。分析了模型的合理性．并对社会经济环境变化、国家政策的变化、投资方式的变化、国家能源市场控制的变化等几个主要方面进行预测分析,并对降低单位国民经济产值能耗的变化、改变煤层气定价方式、调整国家煤层气价格补贴等方面提出政策建议。结果表明该模型设计较为合理,能够较为系统的模拟煤层气产业发展中的基本状况。对于预测煤层气产业的动态预测及政策建议有意义。     

Solubility of Methane in n-hexane-ethanol and n-heptane-ethanol

Experimental study has been conducted to determine the solubility of natural gas in liquid at temperatures of 293.15, 298.15, 303.15 and 313.15 K at atmosphere pressure. Ethanol, n-bexane and n-heptane were selected as solvents in the experiment. The solubility data of methane in the mixing solvents were determined and the experimental data were calculated with the PR and PRSV equation of state(EOS). The calculated average absolute deviations for the two kinds of ternary systems CH4/n-C6H14-C2H6O and CH4/n-C7H16-C2H6O are 1.92% and 1.85% for PR EOS and 2.11% and 1.87% for PRSV EOS, respectively.     

煤及煤层气工程专业课程体系建设的实践与思考——以河南理工大学为例

本文以河南理工大学为例,根据煤及煤层气工程专业开办5年以来的教学实践,阐述了专业的课程体系设置情况,指出了目前课程设置中专业课程定位、教材体系建设、专业课程设置以及教学实践等方面存在的问题,明确了该专业课程体系改革的思路。     

影响载体催化元件主要技术性能的因素及防治措施

应用以催化燃烧法作为工作原理的便携式瓦斯检测报警仪和甲烷传感器占据了煤矿瓦斯检测仪器的主导地位,是煤矿动态监视矿井瓦斯浓度的有效工具。但在恶劣环境下使用寿命短,而且元件表面的催化剂易发生中毒等,本文对影响载体催化元件主要技术性能的各种因素进行了认真分析和研究,并提出了防治措施,为正确使用和维护该类检测仪器提供指导作用。     

煤层气在煤中的扩散模式研究

依据近年来煤层气扩散领域的文献资料,概括了煤层气在煤中的扩散模式,主要包括由克努森扩散系数确定的Fick扩散、Knudsen型扩散、过渡型扩散、双扩散模型、晶体扩散以及表面扩散,分析了煤中煤层气各种扩散模式的适用条件。     

自然湿地甲烷排放时空变化规律研究（英文）

对三江平原沼泽湿地甲烷排放时空变化规律及其影响因素进行了研究。自然湿地甲烷排放存在着明显的季节性变化，即随着植物生长甲烷排放量不断增加，在8月未达到最大值，而后下降。这一变化特点主要受温度和沼泽静水层深度所控制。春季低温不仅直接降低了甲烷的产生强度，而且也降低了其它好氧微生物的活性，使得沼泽水中存留较多的氧气，这些氧气直接加速了沼泽水中甲烷氧化，同时又提高了沼泽水的氧化还原电位，后者反过来进一步减缓甲烷的产生。三江平原不同植被生长的沼泽甲烷排放通量呈如下特点：毛果苔草>乌拉苔草>小叶章。莎草科植物生长的沼泽中，72-86%的甲烷通过植物排放进入大气，而小叶章生长的沼泽只有28-31%。毛果苔草促进了沼泽水中甲烷的氧化而不是产生，相反小叶章通过释放根系分泌物刺激甲烷产生的能力大于分泌氧气促进甲烷氧化的能力。毛果苔草沼泽水中更高的甲烷浓度是由于深的静水层淹没更多的植物立枯，从而为产甲烷菌提供充足的底物所致。