载体制备方法对Ni/ZrO_2催化剂甲烷自热重整制合成气性能的影响

【摘要】：采用不同方法制备了ZrO2载体并进一步制备了用于甲烷自热重整制合成气反应的Ni/ZrO2催化剂,通过XRD、N2吸附和TEM等方法研究了ZrO2载体的结构对Ni/ZrO2催化剂的结构及催化性能的影响。实验结果表明,引入超声技术和增加置换醇凝胶步骤可显著改善ZrO2载体的结构特征,进而获得性能优异的Ni/ZrO2催化剂;金属Ni粒子结构稳定且尺寸较小有利于甲烷自热重整反应的进行。同时引入超声技术和增加置换醇凝胶步骤制备的Ni/ZrO2催化剂的性能最佳,在反应温度800℃、反应压力0.1 MPa、甲烷空速18 000 m L/(g·h)、n(CH4)∶n(O2)∶n(H2O)=1∶0.25∶1、反应时间5 h的条件下,甲烷和水的转化率、CO和H2的选择性分别达96.5%,63.8%,81.7%,100.0%,此时产物中H2/CO摩尔比为3.3。 【作者单位】： 中国石化北京化工研究院;
【关键词】： 氧化锆载体 镍基催化剂 甲烷自热重整 合成气
【分类号】：TE624.9
【正文快照】： 为了改进传统的甲烷水蒸气重整工艺,综合考虑能量和原料的合理利用以达到降低合成气生产成本的目的,研究人员开发了联合重整工艺。其中,甲烷自热重整工艺因具有节能环保的特点而备受关注,其基本原理是在反应器中将放热的甲烷部分氧化反应与强吸热的甲烷水蒸气重整反应耦合,变

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