甲烷蒸汽重整反应中表面修饰载体对Ni基催化剂抗氧化性能的影响.pdfVIP

学兔兔学兔兔 石 油 与 天 然 气 化 工 第39巷 第2期 CHEMlCAL ENG JNEERlNG OF OIL GAS 甲烷蒸汽重整反应中表面修饰载体 对Ni基催化剂抗氧化性能的影响 何登华 蒋 毅 周 理 彭 爽 陈君和 王娟芸 于作龙 (1．中国科学院成都有机化学研究所 2．西南油气田公司天然气研究院) 摘 要 在甲烷蒸汽重整反应中，Ni基催化剂在高温下生成NiAl 0 尖晶石是催化剂失活的 一 个重要原因。本实验利用单层分散负载耐高温ZrO 作载体表面修饰，再浸渍Ni制备成催化 剂。经过900。C或1200 C的高温焙烧后，利用甲烷蒸汽重整反应的活性实验和催化剂表征考察载 体表面修饰对催化剂抗氧化能力的影响。结果表明，载体表面修饰的催化剂具有较好的抗氧化能 力，特别是掺杂Y。()。的ZrO。修饰在栽体上具有更好的抗氧化能力。 关键词 甲烷蒸汽重整 Ni催化剂 抗氧化 ZrO。 表面修饰 D()I：l0．3969／j．issn．1007—3426．2010．02．001 Ni／a—Al ()。是甲烷重整制备合成气中较为理 高温炉内在10 h内程序升温至1360。C，并保持6 h。 想的催化剂，它具有同贵金属相当的活性和选择性， ZrO2修饰载体Ca 8Mg 3A1 9O 以0．405 tool／ 而且成本低、强度高、易于制备等优点。但对甲烷重 L硝酸锆溶液在8O℃下浸渍30 rain，过滤，120。C烘 整反应来说，在高温下容易生成没有活性并且难以 箱干燥1 h，然后在600℃下焙烧2 h，若加入Ce或 还原的NiA1。() 尖晶石。这种高温固相反应逐渐 Y，其加入量相当于Zr量的1 。 由催化剂表面向体相进行，导致更多的NiO转化成 称取适量载体 —Al O。、Ca 。Mg㈣。A1 O 尖晶石结构，从而使得催化剂活性逐渐减弱直至失 和经过表面修饰的载体ZrO。／Ca。。 Mg 。A1 O 、 活[1 。ZrO。高温材料作为载体负载Ni等活性组分 Y2O 3一ZrO 2／Ca㈨8Mg…3A1 。O ，在80℃的水浴 制备出的催化剂，在甲烷重整反应中表现出良好的 下，在3．68 mol／I 的硝酸镍水溶液中浸泡40 rain， 稳定性，也具有良好的抗氧化能力E 2 6]。 过滤后在120℃下干燥1 h，然后600 C下焙烧 2 h， 本实验以 zro 掺杂稳定剂 Y。O。表面修饰 再重复浸渍和分解一次，即制备出催化剂。助剂 CaMgA10 复合氧化物载体，再负载NiO和助剂 La O。的负载采用与Ni共浸渍的方法。 La O。制备成催化剂，分别在 900C或 1200℃下焙 1．2催化剂活性评价 烧2 h，运用TPR、XRD等技术对催化剂进行表征， 甲烷蒸汽转化制备合成气反应的催化剂活性考 探讨表面修饰对催化剂抗氧化性能的影响。 察在自制的常压固定床不锈钢反应器中进行。不锈 1实验部分 钢管内径为6 rnITI．，催化剂的粒度 24～40目(0．38 mm～0．70 rlq_iTI)，装量为2 g，床层高度为30 mnq_， 1．1