前言
CO2和CH4是主要的温室气体，同时它们也是一种宝贵资源。随着全球变暖，CO2排放问题正在引起国际社会的关注。以气化煤气（CO2）和焦炉煤气（CH4）为源头的“双气头”多联产系统，不仅可以产生人类必需的能源和化工产品，而且可以综合提高能源的转化效率。该系统对环境温和，是煤炭洁净转化高效利用和解决温室气体排放的重要途径。在整个转化系统中，最关键的技术是焦炉煤气（CH4）和气化煤气（CO2）重整转化制合成气，其中重整催化剂是重中之重。因此，开发新的催化剂材料并通过对其改性，为工业化获得廉价的高活性催化剂，始终是材料科学和催化学科领域的热点研究课题。
炭材料因低廉的价格、丰富的孔结构和大的比表面积近年来受到了广泛的关注。炭材料的种类众多，结构和官能团丰富，因而可以通过改性和改变其结构和官能团的组成来调控催化剂的活性。同传统的负载型催化剂相比较，炭材料种类的丰富性及性能的可变性，不仅为新型炭材料的制备提供了新的途径，也为重整催化剂的开发提供了新的机会。因此，炭催化重整催化剂越来越受到重视，有望在二氧化碳重整甲烷的工业化应用和节能减排中扮演更加重要的角色。
本书在总结甲烷二氧化碳重整技术的基础上，重点阐述了以炭材料催化甲烷二氧化碳重整的最新研究进展。本书首次介绍了太原理工大学山西省煤科学与技术重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地近十年来在炭催化重整甲烷二氧化碳催化剂制备及其改性等方面的研究进展。本书共9章。第1章对甲烷二氧化碳重整转化技术、催化剂、重整设备、重整反应机理和动力学进行了综述。第2章主要介绍了炭催化甲烷热解及甲烷二氧化碳重整反应热力学。第3章主要介绍了炭材料对焦炉煤气（甲烷）二氧化碳催化重整的本质。第4章主要介绍了积炭对甲烷二氧化碳重整的影响。第5章主要介绍了新型高温高压重整反应器设计开发以及加压对重整反应的影响。第6章主要介绍了重整过程中炭催化剂中硫的迁移和转化规律。第7章和第8章主要介绍了通过不同金属负载改性后炭基催化剂的特性。第9章主要介绍了炭催化甲烷裂解动力学和炭催化甲烷二氧化碳重整机理及动力学。本书在编写过程中得到了国家重点基础研究发展计划（编号：2005CB221202）、国家自然科学基金（编号：21006066和21376003）等项目的支持。在本书完成过程中，赵炜、成海柱、杜延年、段汝元、曹宏成、张丙模、张卫东、张猛、贝昆仑、王鹏、李玉洁等做了大量工作，在此一并表示衷心的感谢。
本书作者在探索炭催化焦炉煤气（甲烷）与气化煤气（二氧化碳）重整制合成气的研究中，深感学识功底不深，加之时间仓促，书中疏漏之处在所难免，恳请有关专家和读者批评指正，并提出宝贵的意见，让我们共同努力，促进中国富甲烷气的利用及二氧化碳减排技术的发展。
本书是通过对国内外大量文献的分析、学习并结合作者的科研工作编写而成的，是作者不断学习和总结的成果，希望对相关科研人员和生产工作者有一定帮助。
著者