載體制備方法對Ni/ZrO_2催化劑甲烷自熱重整制合成氣性能的影響

【摘要】：采用不同方法制備了ZrO2載體并進(jìn)一步制備了用于甲烷自熱重整制合成氣反應(yīng)的Ni/ZrO2催化劑,通過XRD、N2吸附和TEM等方法研究了ZrO2載體的結(jié)構(gòu)對Ni/ZrO2催化劑的結(jié)構(gòu)及催化性能的影響。實驗結(jié)果表明,引入超聲技術(shù)和增加置換醇凝膠步驟可顯著改善ZrO2載體的結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)而獲得性能優(yōu)異的Ni/ZrO2催化劑;金屬Ni粒子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且尺寸較小有利于甲烷自熱重整反應(yīng)的進(jìn)行。同時引入超聲技術(shù)和增加置換醇凝膠步驟制備的Ni/ZrO2催化劑的性能最佳,在反應(yīng)溫度800℃、反應(yīng)壓力0.1 MPa、甲烷空速18 000 m L/(g·h)、n(CH4)∶n(O2)∶n(H2O)=1∶0.25∶1、反應(yīng)時間5 h的條件下,甲烷和水的轉(zhuǎn)化率、CO和H2的選擇性分別達(dá)96.5%,63.8%,81.7%,100.0%,此時產(chǎn)物中H2/CO摩爾比為3.3。 【作者單位】： 中國石化北京化工研究院;
【關(guān)鍵詞】： 氧化鋯載體 鎳基催化劑 甲烷自熱重整 合成氣
【分類號】：TE624.9
【正文快照】： 為了改進(jìn)傳統(tǒng)的甲烷水蒸氣重整工藝,綜合考慮能量和原料的合理利用以達(dá)到降低合成氣生產(chǎn)成本的目的,研究人員開發(fā)了聯(lián)合重整工藝。其中,甲烷自熱重整工藝因具有節(jié)能環(huán)保的特點而備受關(guān)注,其基本原理是在反應(yīng)器中將放熱的甲烷部分氧化反應(yīng)與強(qiáng)吸熱的甲烷水蒸氣重整反應(yīng)耦合,變

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