鎳催化劑用于雙氣頭多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)重整反應(yīng)單元研究.pdf

1、太原理工大學(xué)煤科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2005年提出“氣化煤氣(GCG)與熱解煤氣(COG)共制合成氣的多聯(lián)產(chǎn)模式”，建立了雙氣頭煤基多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。該工藝?yán)脽峤饷簹庵械腃H4將氣化煤氣中的CO2轉(zhuǎn)變?yōu)镃O，不僅從源頭上減排了CO2，而且充分利用了熱解煤氣中的氫源甲烷；由于此重整反應(yīng)是系統(tǒng)中的核心單元，但目前重整反應(yīng)工業(yè)化的主要技術(shù)難點(diǎn)在于高效催化劑的研究開發(fā)。因此，基于以上問題，本文制備了以鎳為活性組分，Al2O3、MgO以及MgO-Al

2、2O3為載體的催化劑；分別考察其對CH4/CO2重整反應(yīng)的催化活性并進(jìn)行了相關(guān)表征。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下：
　　 利用共沉淀法制備的NiO/MgO-Al2O3催化劑，表現(xiàn)出高的反應(yīng)活性和良好的穩(wěn)定性，經(jīng)6小時(shí)活性測試后CH4、CO2轉(zhuǎn)化率仍能保持在85[％]左右；X-射線衍射譜圖顯示雙載體時(shí)催化劑表面存在較多的活性中心，這一結(jié)果與其表現(xiàn)出的高催化活性相一致。
　　 參考973項(xiàng)目“氣化煤氣與熱解煤氣共制合成氣的多聯(lián)產(chǎn)應(yīng)

3、用的基礎(chǔ)研究”所提供的數(shù)據(jù)，利用Chemkin軟件計(jì)算了多氣氛下重整反應(yīng)的熱力學(xué)過程。熱力學(xué)計(jì)算結(jié)果顯示：當(dāng)原料氣摩爾比M(nGCG/nCOG)在1.4～1.7之間、操作壓力為常壓、反應(yīng)溫度為1173～1273K時(shí)，CH4/CO2重整反應(yīng)為主要反應(yīng)。在此反應(yīng)條件下，理論計(jì)算得到CH4及CO2的轉(zhuǎn)化率分別可以達(dá)到93.2～98.7[％]及90.2～96.9[％]，合成氣摩爾比nH2/nCO為1～1.3。以理論計(jì)算的反應(yīng)條件為依據(jù)，考察了雙