دسترسی نامحدود
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
برای ارتباط با ما می توانید از طریق شماره موبایل زیر از طریق تماس و پیامک با ما در ارتباط باشید
در صورت عدم پاسخ گویی از طریق پیامک با پشتیبان در ارتباط باشید
برای کاربرانی که ثبت نام کرده اند
درصورت عدم همخوانی توضیحات با کتاب
از ساعت 7 صبح تا 10 شب
ویرایش: نویسندگان: Hu. Jianli(Editor), Shekhawat. Dushyant(Editor) سری: ISBN (شابک) : 9780429022852, 0367077930 ناشر: CRC Press سال نشر: 2020;2021 تعداد صفحات: 467 زبان: English فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) حجم فایل: 94 مگابایت
در صورت ایرانی بودن نویسنده امکان دانلود وجود ندارد و مبلغ عودت داده خواهد شد
در صورت تبدیل فایل کتاب Direct natural gas conversion to value-added chemicals به فرمت های PDF، EPUB، AZW3، MOBI و یا DJVU می توانید به پشتیبان اطلاع دهید تا فایل مورد نظر را تبدیل نمایند.
توجه داشته باشید کتاب تبدیل مستقیم گاز طبیعی به مواد شیمیایی با ارزش افزوده نسخه زبان اصلی می باشد و کتاب ترجمه شده به فارسی نمی باشد. وبسایت اینترنشنال لایبرری ارائه دهنده کتاب های زبان اصلی می باشد و هیچ گونه کتاب ترجمه شده یا نوشته شده به فارسی را ارائه نمی دهد.
تبدیل مستقیم گاز طبیعی به مواد شیمیایی با ارزش افزوده به طور
جامع تمام جنبه های اصلی تبدیل گاز طبیعی را مورد بحث قرار می دهد
و طیف گسترده ای از پیشرفت های تکنولوژیکی اخیر را معرفی می کند.
به طور خاص، این کتاب کاتالیز ناهمگن و همگن، تبدیل به کمک
مایکروویو، تبدیل پلاسمای غیر حرارتی، تبدیل الکتروشیمیایی، و
رویکردهای تبدیل حلقه شیمیایی جدید را توصیف می کند.
منبع معیار عالی برای صنعت و دانشگاهیان فراهم می کند
با وجود تنوع نویسندگان و نویسندگان مشارکت کننده، از محققان با
تجربه و همچنین تازه واردان به این حوزه درخواست می کند. پیچیدگی
مواد تحت پوشش
شامل تمام جنبه های تبدیل مستقیم گاز طبیعی است: شیمی بنیادی،
مسیرهای مختلف تبدیل، کاتالیزورها، غیرفعال کردن کاتالیزور،
مهندسی واکنش، مفاهیم تبدیل جدید. ، ترمودینامیک، مسائل مربوط به
انتقال گرما و جرم، طراحی سیستم، و تحقیق و توسعه اخیر
در مورد تحولات جدید در تبدیل گاز طبیعی و چالش ها و فرصت های
آینده بحث می کند
br />
این کتاب به عنوان یک منبع عالی برای تبلیغ است دانشجویان، توسعه
دهندگان فناوری، و محققان مهندسی شیمی، شیمی صنعتی و سایرین علاقه
مند به تبدیل گاز طبیعی.
Direct Natural Gas Conversion to Value-Added Chemicals
comprehensively discusses all major aspects of natural gas
conversion and introduces a broad spectrum of recent
technological developments. Specifically, the book describes
heterogeneous and homogeneous catalysis, microwave-assisted
conversion, non-thermal plasma conversion, electrochemical
conversion, and novel chemical looping conversion
approaches.
Provides an excellent benchmark resource for the industry and
academics
Appeals to experienced researchers as well as newcomers to the
field, despite the variety of contributing authors and the
complexity of the material covered
Includes all aspects of direct natural gas conversion:
fundamental chemistry, different routes of conversion,
catalysts, catalyst deactivation, reaction engineering, novel
conversion concepts, thermodynamics, heat and mass transfer
issues, system design, and recent research and
development
Discusses new developments in natural gas conversion and future
challenges and opportunities
This book is as an excellent resource for advanced students,
technology developers, and researchers in chemical engineering,
industrial chemistry, and others interested in the conversion
of natural gas.
Cover......Page 1
Half Title......Page 2
Title Page......Page 4
Copyright Page......Page 5
Table of Contents......Page 6
Preface......Page 8
Editors......Page 10
List of Contributors......Page 12
1.1 Introduction......Page 16
1.2 Electrochemical Direct Conversion of Methane......Page 18
1.2.1.1 Electrochemical Oxidative Methane Coupling (EOMC)......Page 19
1.2.1.2 Electrochemical Nonoxidative Methane Coupling (ENMC)......Page 21
1.2.2 Electrochemical Methane Dehydro-Aromatization (EDMA)......Page 22
1.3 Electrochemical Direct Conversion of Ethane......Page 24
1.3.1 Electrochemical Oxidative Dehydrogenation (EODH)......Page 25
1.3.2 Electrochemical Nonoxidative Dehydrogenation (ENDH)......Page 26
1.4 Electrochemical Direct Conversion of Propane......Page 29
1.5 Challenges and Opportunities......Page 31
References......Page 35
Chapter 2 Microwaves in Nonoxidative Conversion of Natural Gas to Value-Added Products......Page 40
2.2.1 Electromagnetic Waves......Page 41
2.2.2 Interaction between Electromagnetic Fields and Dielectric Materials......Page 44
2.2.4 Transmission-Reflection Line Method......Page 45
2.2.5 Cavity Perturbation Method......Page 46
2.2.6.1 Internal Heating, Rapid Heating, and Selective Heating......Page 47
2.3.1 Microwave Source......Page 48
2.3.2 E-H Tuners......Page 49
2.3.3 Waveguide Cavity......Page 50
2.3.5 Temperature Measurement......Page 51
2.4.2 Reaction Chemistry......Page 52
2.5 Microwave-Assisted Dehydroaromatization of Natural Gas......Page 54
2.6.2.2 Reaction under Microwave Plasma without Catalyst......Page 58
2.6.2.3 Reaction in Microwave-Heated Fixed-Bed Reactor......Page 59
2.7 Numerical Modeling of Microwave–Material Interaction: Microwave-Assisted Methane Decomposition Example......Page 61
References......Page 64
3.1 Introduction......Page 68
3.2.1 Direct Synthesis of Methanol from Methane......Page 69
3.2.2 Conventional Methane Reforming......Page 70
3.3.1 General......Page 71
3.3.3 Thermal Catalysis versus Nonthermal Plasma Catalysis of Methane......Page 72
3.4 Methane Conversion Using Microplasma......Page 73
3.5.1 Effect of Reaction Temperature on Methanol Selectivity......Page 75
3.5.3 Methane Conversion and Product Selectivity......Page 76
3.6.2 Mechanism of Low-Temperature Methane Oxidation......Page 78
3.6.3 Gas Phase Reaction Model......Page 79
3.7 Conclusions......Page 81
References......Page 82
4.1 Introduction......Page 86
4.2 Chemical Looping – The General Approach......Page 87
4.3.1.1 Chemical Looping – Oxidative Coupling of Methane......Page 88
4.3.1.2 Chemical Looping – Partial Oxidation or Reforming of Methane......Page 91
4.3.2.1 Chemical Looping Oxidative Dehydrogenation of Ethane......Page 92
4.3.2.2 Chemical Looping Oxidative Dehydrogenation of Propane......Page 95
4.3.3 Naphtha-Based Ethylene Production......Page 96
4.4 Chemical Looping Light Olefin Production – Advantages and Potential Opportunities......Page 97
4.5 Summary......Page 100
References......Page 101
Chapter 5 Oxidative Coupling of Methane......Page 110
Abbreviations......Page 111
5.1 Introduction......Page 112
5.1.2 Evolution of Understanding of Oxidative Coupling of Methane......Page 113
5.1.2.1 Reactions, Important Aspects, and Performance Indicators......Page 114
5.1.2.2 Limitations of Catalysts, Reactors, and Process Performance......Page 115
5.1.2.3 Highest Impact Parameters in a Practically Relevant Analysis Context......Page 116
5.1.3 Remarks and Conclusions for Structuring This Chapter......Page 117
5.2 Catalyst Research......Page 118
5.2.1 Selecting Active Components for OCM Catalysts......Page 120
5.2.2 Selecting Dopants and Promotors for OCM Catalysts......Page 121
5.2.3 Impacts of Support on the Performance of OCM Catalysts......Page 122
5.2.5 Efficient Characterizations Strategy for Systematic Analysis of the OCM Catalyst Performance......Page 123
5.2.5.1 Comprehensive Analysis of an Mn-Na2WO4/SiO2 Catalyst......Page 125
5.2.5.2 General Conclusions Based on Catalyst Material-Chemical-Structural Characteristics......Page 126
5.3 Reactor Research......Page 127
5.3.1 Fixed-Bed Reactor......Page 128
5.3.2 Membrane Reactor......Page 129
5.3.3 Fluidized-Bed Reactor......Page 130
5.3.4 Other Types of OCM Reactors and General Design and Control Aspects......Page 131
5.4 Interaction of the Catalyst and Reactor Research......Page 132
5.4.1.2 Methane-to-Oxygen Ratio......Page 133
5.4.1.4 Feed Flow or Gas Hourly Space Velocity (GHSV)......Page 134
5.4.2 Thermal-Reaction Analysis......Page 135
5.4.2.1 Stable, Transient, and Dynamic Behavior of OCM Reactors......Page 136
5.5.1 Integration Potentials of OCM Reactors and other Reaction Systems......Page 137
5.5.2 Process Integration via Downstream Units......Page 138
5.5.4 Priorities for Future Research......Page 140
References......Page 141
6.1 Introduction......Page 148
6.2 Challenges in Methane Activation and Functionalization......Page 149
6.3.1 Criteria to Classify the Direct Methane Oxidation Processes......Page 150
6.3.2 Nature of Oxidants......Page 153
6.4.1 Homogeneous (Noncatalyzed) Direct Partial Oxidation of Methane to Oxygenates......Page 154
6.4.1.2 Reaction Conditions......Page 155
6.4.1.3 Additives (Reaction Initiators)......Page 157
6.4.2.1 Homogeneous (Nonsolid) Catalyzed Direct Oxidation......Page 160
6.4.2.2 Solid-Catalyzed Direct Oxidation......Page 166
6.5 Direct Methane Oxidation to Higher Oxygenates......Page 179
6.6 Conclusions and Outlook......Page 180
References......Page 181
Chapter 7 Hydrogen and Solid Carbon Products from Natural Gas: A Review of Process Requirements, Current Technologies, Market Analysis, and Preliminary Techno Economic Assessment......Page 192
7.1.1 Steam-Methane Reforming......Page 193
7.1.2 Steam-Methane Reforming with Carbon Capture......Page 194
7.1.3 Methane Pyrolysis......Page 196
7.2 Engineering Review......Page 198
7.2.1 Thermal (Noncatalytic) Reactions......Page 199
7.2.2.1 Catalytic Reactors Types......Page 200
7.2.2.2 Catalysts......Page 203
7.2.3 Plasma Reactions......Page 206
7.3 Process Technologies......Page 208
7.3.1 Thermal Catalytic Processes......Page 210
7.3.3 Plasma Processes......Page 211
7.4 Market – Current and New Opportunities......Page 213
7.4.1.2 Hydrogen......Page 214
7.4.1.3 Carbon......Page 219
7.4.2 New Market Opportunities for Methane Conversion to Carbon and Hydrogen......Page 221
7.4.2.1 Graphite/Graphene......Page 222
7.4.2.2 Carbon Fibers......Page 223
7.4.2.3 Carbon Nanotubes......Page 225
7.5.1 Break-Even Price of Carbon Products versus the Cost of Methane......Page 227
7.5.2 ASPEN Process Modeling and Economic Analysis......Page 229
7.6 Technology Barriers to Commercial Implementation and R&D Opportunities......Page 231
7.7 Conclusions......Page 234
References......Page 237
8.1 Introduction......Page 244
8.2.1 Base Metal SACs......Page 248
8.2.1.1 Zeolite-Supported Base Metal SACs......Page 249
8.2.1.2 MOF-Supported Base Metal SACs......Page 253
8.2.1.3 Two-Dimensional Materials Supported Base Metal SACs......Page 254
8.2.2.1 Rh SACs......Page 256
8.2.2.2 Other Precious Metal SACs......Page 259
8.3 Methane to Methanol over the SACs by Nonthermal Catalysis......Page 261
References......Page 263
9.1 Introduction......Page 270
9.2 Thermodynamics and Reactivity......Page 271
9.3 Generation of the Active Sites......Page 274
9.4 Nature of the Active Sites......Page 276
9.5 Conclusions......Page 285
References......Page 286
10.1 Introduction......Page 290
10.3 Structure and Properties of Zeolites Used for Methane Activation......Page 292
10.4.1 Nonoxidative Conversion of Methane over Metal-Based Catalyst......Page 293
10.4.1.1 Mo-Based Catalysts......Page 294
10.4.1.2 Zn-Based Catalysts......Page 296
10.4.1.3 Transitional Metal Catalysts......Page 299
10.4.1.4 Effect of Promoters......Page 301
10.4.1.5 Addition of Other Hydrocarbons......Page 304
10.4.2 Interaction of Methane with Different Catalyst Supports (Silica, Alumina, and H-ZSM-5)......Page 305
10.4.3 Formation and Nature of Active Sites......Page 306
10.4.4 Induction Period of Methane Dehydroaromatization Reaction......Page 307
10.4.5 The Role of Brønsted Acid Sites......Page 309
10.4.6 The Nature of the Carbonaceous Deposit and Its Role in the Reaction......Page 311
10.4.7 Plasma Catalysis for Methane Activation......Page 312
References......Page 313
11.1.1 Natural Gas as an Alternative to Crude Oil......Page 320
11.1.2 Gas-to-Liquid Conversion Pathways in Natural Gas Upgrading......Page 321
11.1.3 Challenges in Direct Nonoxidative Methane Conversion......Page 322
11.2 Membrane Reactor for Nonoxidative Methane Conversion......Page 323
11.2.1 Hydrogen-Permeable Membrane Reactor......Page 324
11.2.1.1 DNMC in Pd-Based Membrane Reactors......Page 325
11.2.1.2 DNMC in Ceramic Membrane Reactors......Page 329
11.2.2 Oxygen-Permeable Membrane Reactors......Page 332
11.2.3 Membrane Reactor Coupled with External Circuit......Page 334
11.3 Catalytic Wall Reactor for Direct Nonoxidative Methane Conversion......Page 336
11.3.1 Catalytic Wall Reactor for Autothermal Operation......Page 337
11.3.2 Direct Nonoxidative Methane Conversion in Catalytic Wall Reactor......Page 338
References......Page 340
Chapter 12 Homogeneous Methane Functionalization......Page 346
12.1 Introduction......Page 347
12.2 Organization Structure......Page 349
12.2.1 Organization Based on Practical Considerations......Page 350
12.2.2 Organization Based on Mechanistic Considerations......Page 352
12.2.2.1 Classification Details of Mechanistic Considerations......Page 354
12.3 H2SO4/SO3 Systems for Methane Oxidation......Page 357
12.4.1 Platinum Systems......Page 359
12.4.2 Mercury Systems......Page 365
12.4.3 Palladium Systems......Page 369
12.4.4 Rhodium Systems......Page 374
12.4.5 Iodine Systems......Page 378
12.5.2 Palladium Systems......Page 380
12.6.1 Europium Systems......Page 381
12.7 CHO2 Stoichiometric Systems That Utilize O2/O2-Regenerable Oxidants and Operate by Nonchain, CH Oxidation Reactions......Page 382
12.8 Summary and Conclusions......Page 383
References......Page 384
13.1 Introduction......Page 392
13.2 Current Limitations of Gas-to-Liquid Biocatalysis......Page 393
13.3 Biocatalyst Immobilization......Page 394
13.3.1 Surface Immobilization Techniques......Page 395
13.3.2 Entrapment or Encapsulation......Page 397
13.4 Additive Manufacturing for Bioreactor Design......Page 398
13.4.1.1 Photostereolithography......Page 399
13.4.1.2 Extrusion-Based Bioprinting......Page 400
13.4.1.3 Droplet-Based Bioprinting......Page 402
13.4.2 3D Printing Reactors for Biocatalysis......Page 403
13.5 Conclusions and Future Perspectives......Page 406
References......Page 408
14.1 Introduction......Page 412
14.2 Methanotrophs and Their Biocatalytic Properties......Page 414
14.3 Methanotrophic Resilience to Toxic Compounds......Page 418
14.4 Culture Conditions for Natural Gas Bioconversion......Page 419
14.5 Current Applications......Page 420
14.6 Final Remarks......Page 421
References......Page 422
15.1 Introduction......Page 430
15.2 Flowsheet Synthesis and Analysis......Page 431
15.3 Process Integration and Multicriteria Decision Making......Page 432
15.5 Integration of Shale-Gas Monetization into Industrial Symbiosis......Page 435
15.6 Synergism between Systems Integration and Experimental Work......Page 436
15.7 Conclusions......Page 437
References......Page 438
16.1 Introduction......Page 442
16.2 Design of MW Reactors......Page 444
16.3 MW Scale-Up Challenges and Alternatives......Page 445
16.4 Natural Gas Conversion to Hydrocarbons......Page 449
16.5 Direct Nonoxidative Conversion of Natural Gas to Aromatics: Plant-Wide Modeling and Techno-Economic Analysis......Page 450
16.6 Conclusions......Page 458
References......Page 459
Index......Page 462