新型耐硫甲烷化催化劑研制及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、近年來(lái)由于石油資源匱乏及天然氣使用急劇增加，煤制天然氣逐步受到了國(guó)家的重視。甲烷化反應(yīng)是煤制天然氣的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此開發(fā)高效甲烷化催化劑是煤制天然氣的重要步驟。
　　本文采用水熱法制備非負(fù)載型MoS2催化劑?？疾炝怂疅釡囟?、焙燒溫度及不同助劑對(duì)MoS2催化劑耐硫甲烷化性能的影響。結(jié)果表明，最佳水熱溫度為220℃，最佳焙燒溫度為400℃。檸檬酸作為助劑對(duì)MoS2催化劑甲烷化活性具有雙重效應(yīng)。當(dāng)體系中存有鹽酸羥胺時(shí)，檸檬酸的添加不利于甲

2、烷化反應(yīng)。當(dāng)體系中不存有鹽酸羥胺時(shí)，檸檬酸的添加則有利于甲烷化反應(yīng)的進(jìn)行。硅酸鈉作為助劑制得的MoS2催化劑具有不規(guī)則納米顆粒結(jié)構(gòu)，這可能與鉬硅酸（H4SiMo12O40）的模板作用有關(guān)，但過(guò)多硅酸鈉的加入會(huì)使MoS2納米顆粒被硅氧物種包裹，導(dǎo)致甲烷化活性降低。十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）作為助劑制得的MoS2催化劑具有規(guī)整型納米線結(jié)構(gòu)，適量的CTAB會(huì)優(yōu)先吸附在與MoS2(100)晶面平行方向的表面，這導(dǎo)致MoS2優(yōu)先在(100)

3、方向上生長(zhǎng)，最終形成MoS2納米線。
　　采用一步法制備負(fù)載MoO3/ZrO2催化劑，該催化劑具有高甲烷化活性，25％MoO3/ZrO2催化劑可在550℃使CO轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上，接近其平衡轉(zhuǎn)化率。25wt.%的MoO3負(fù)載量為ZrO2載體的最佳負(fù)載量，此時(shí)MoO3高度分散在ZrO2載體上；當(dāng)MoO3負(fù)載量超過(guò)ZrO2單層飽和負(fù)載量后，會(huì)形成ZrMo2O8物種，導(dǎo)致催化劑的甲烷化活性降低。
　　另外，對(duì)穩(wěn)定性良好的5%Co