常压下Ni-Fe/γ-Al_2O_3合成气甲烷化的催化机理研究

【摘要】：采用等体积浸渍法制备了γ-Al2O3负载的Ni金属催化剂和Ni-Fe双金属催化剂,采用BET、XRD、H2-TPR等手段对催化剂进行了表征,利用固定床反应装置考察了催化剂的合成气甲烷化的催化活性,研究了常压下不同负载量的镍铁双金属催化剂在不同空速下及不同温度下的催化活性。结果表明:反应空速为30 000 m L/(g·h),反应原料气体积分数为N2:20%、H2:60%、CO:20%的反应条件下,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂表现出高的甲烷化活性,CO的转化率接近100%,CH4的选择性可达90%以上。得到在Ni和Fe的负载量均在15%的情况下,催化剂催化效果达到最佳,BET、XRD及H2-TPR分析表明,在这样的比例下,Ni-Fe/γ-Al2O3双金属催化剂中Ni、Fe之间产生了明显的相互作用,在还原后的催化剂中以Ni-Fe合金形式存在,铁助剂的添加可以使催化剂的还原温度降低,利于活性组分被还原。镍、铁之间的相互作用有利于产生电子效应,并使得Ni O的分散度有所提高,催化剂能够充分地被还原,从而提高催化剂活性。 【作者单位】： 大唐环境产业集团股份有限公司特许经营分公司;东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室;
【关键词】： 双金属催化剂 Ni-Fe/γ-AlO 合成气甲烷化 常压
【分类号】：TQ511
【正文快照】： 0引言到目前为止,大多数国家的燃料和化学品的生产主要是基于石油和小部分的天然气(NG)。众所周知,石油和天然气的储量只能用40~60年[1],因此发展替代能源的重要性日益紧迫。中国拥有丰富的生物质资源,但目前简单粗放的利用方式会造成这些含碳资源极大地浪费,并且造成了极大地

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