用于甲醇蒸汽重整制氢的钯合金膜反应器的研究与进展

氢气的储运安全与成本问题限制了氢的规模使用。利用甲醇蒸汽重整（MSR）可以实施现场规模化制氢且反应条件温和，可避免以上限制。其中在钯合金膜反应器进行MSR制氢工艺流程简单、制氢效率高和能耗低，应用前景广阔。但在MSR制氢过程中，反应中间体和催化剂以及CO等多种杂质气体共存时会严重降低钯合金膜的透氢性能和抗毒化性能，大大降低了钯合金膜反应器的制氢效率和寿命。介绍了在MSR反应中操作条件和钯合金膜性能对膜反应器性能和寿命的影响。阐述了钯合金膜常用的基体和制备方法，并从钯合金膜透氢性和抗毒化性两方面进行讨论和比较。此外，综述了在MSR反应下常用的Pd-Ag, Pd-Cu和Pd-Au二元钯合金膜在膜反应器中氢渗透和抗杂质气体毒化方面的研究进展，分析了存在的问题和可能的解决方法。最后对钯合金膜应用在MSR制氢膜反应器未来研究方向进行了展望。