国产Ru／A1203甲烷化催化剂的工业应用与探讨

对国产Ru／Al2O3催化剂研制开发、侧线试验及工业化试用情况进行了探讨，为国产Ru／Al2O3催化剂的推广应用提供了依据。     

Ni/Al2O3催化剂对高纯HCl中微量CO2甲烷化反应的催化性能

用浸渍法制备了以Al₂O₃为载体、Ni为活性组分的Ni/Al₂O₃二氧化碳甲烷化催化剂,在等温固定床反应器中研究了在Ni/Al₂O₃催化剂作用下,高纯氯化氢中微量CO₂甲烷化反应效果,并考察了温度、压力、氯化氢体积空速以及H₂/CO₂摩尔比对CO₂转化率的影响,同时研究了催化剂活性、稳定性及其再生性能。结果表明,在温度为250℃、压力为4.0 MPa、氯化氢空速为100 h^-1、H₂/CO₂摩尔比为500:1条件下,CO₂甲烷化反应效果最好,其转化率可达到90%左右,对于高纯氯化氢中微量CO₂的脱除起到很好的效果;催化剂在温度高于300℃时,反应不久后会迅速失活;催化剂再生性能只能部分恢复到新鲜水平。     

CO与CO2甲烷化反应研究进展

介绍了甲烷化反应的催化剂,尤其是Ni基催化剂的研究进展,综述了助剂、载体以及制备方法对甲烷化催化剂催化性能的影响,不同催化剂上CO和CO2甲烷化反应过程的机理。     

ZrO2添加对MoO3/Al2O3催化剂耐硫甲烷化性能的影响

采用共沉淀法制备了ZrO₂-Al₂O₃复合载体,并进一步制备了MoO₃/ZrO₂-Al₂O₃催化剂,考察了不同ZrO₂质量分数对催化剂结构及其耐硫甲烷化性能的影响。利用N₂物理吸附、X射线衍射、H₂程序升温还原和透射电子显微镜等手段对催化剂的结构进行了表征。结果表明,MoO₃/ZrO₂-Al₂O₃中ZrO₂的添加可以明显削弱MoO₃与载体间的相互作用,促进Mo物种的还原,适量ZrO₂的存在还有助于提高催化剂的比表面积,改善Mo活性相的分散性,使催化剂表现出优异的耐硫甲烷化活性。     

静电纺丝法制备高活性多孔Ni/SiO2甲烷化催化剂

以三嵌段共聚物P123为模板剂,采用静电纺丝法制备了多孔Ni/SiO₂催化剂,考察其在CO甲烷化中的催化性能。采用N₂物理吸脱附测试、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、H₂-程序升温还原（H₂-TPR）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析（TGA）对催化剂的结构性质进行表征。结果表明,静电纺丝法制备的多孔Ni/SiO₂催化剂活性组分Ni在SiO₂载体纤维上高度分散,比表面积大,Ni颗粒尺寸小,金属与载体相互作用强,在CO甲烷化反应中表现出优异的催化活性和稳定性。在温度450℃,压力0.1 MPa,质量空速15000 ml/（g·h）条件下,多孔Ni/SiO₂催化剂CO转化率最高可达96.4%,CH₄选择性可达86.4%。此方法为工业上制备高催化活性且无须二次成型的甲烷化催化剂提供了新思路。     

J105型甲烷化催化剂的工业应用

本文主要介绍J105甲烷化催化剂的性能及它在化肥厂的使用情况,通过实验和应用可以看出J105优于国内外的同类产品。     

国产CN-31催化剂与ICI65/2催化剂工业应用的比较

国产轻油预转化催化剂与进口催化剂相比 ,具有性能相当 ,价格低廉 ,供应方便等优势。采用国产催化剂能明显反映性能价格比。对两种催化剂进行了工业应用比较和分析     

新型合成气甲烷化催化剂La2O3-ZrO2-Ni/Al2O3的制备与性能

针对常规合成气甲烷化催化剂高热结构稳定性差、活性低、适应性差等不足,本文创新地引用稀土金属氧化物La₂O₃复配过渡金属氧化物ZrO₂作为多功能复合助剂,利用反向沉淀法制备了新型合成气甲烷化催化剂La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃,同时制备催化剂Cr₂O₃-Ni/Al₂O₃作为参照组。采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）表征了催化剂的微观结构,并利用N₂吸附仪（BET）测量催化剂经高温水热处理前后的微孔结构参数,以考察催化剂的高热结构稳定性。结合国内某大型煤制天然气项目工艺特征和运行实践,应用Aspen Plus软件模拟了四段甲烷化工艺理论平衡值。基于自主固定床合成气甲烷化评价实验装置,考察了反应压力、空速和原料气H₂O(g)含量等因素对La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃催化性能的影响,并开展了1000h长周期寿命评价实验。结果表明,La₂O₃-ZrO₂-Ni/Al₂O₃比Cr₂O₃-Ni/Al₂O₃具有更优的高热结构稳定性;可使CO和CO₂反应达到或接近催化剂床层出口温度下的理论平衡状态,呈现显著的宽温活性;活性组分NiO晶粒尺寸介于7~10nm,分散度较高;对反应压力、空速和原料气H₂O(g)含量的变化不敏感,具有良好的操作弹性;1000h反应后仍能保持较高的活性和稳定性。     

Steady-state methanation kinetics over a Ni/Al2O3 catalyst

Extensive kinetic data for the methanation reaction over a Ni/Al₂O₃ catalyst were obtained in a specially designed gradientless reactor operating at steady state. The reactor pressure was 101.3 kPa, and three temperatures were used, namely, 503, 513 and 523 K. The following three-parameter phenomenological model based on a proposed Langmuir-Hinshelwood mechanism adequately describes the data: r = L² K₃ K₄^0.5 k₅ P^0.5H₂ Pco/ [1 + K₃ (k₅ / k₆)Pco + K₄^0.5 P^0.5H₂ ]² With dissociative adsorption of hydrogen and hydrogen-assisted dissociation of adsorbed carbon monoxide, the postulated mari is the CH surface group, and the rds is the hydrogenation of the surface CH group.     

水热沉淀法制备NiO-CaO/Al2O3复合催化剂及其在ReSER制氢中的应用

制备了一组高催化活性的NiO-CaO/Al2O3复合催化剂并将其应用于反应吸附强化甲烷水蒸气重整制氢(ReSER)过程中。采用水热沉淀法制备了具有层状复合金属氢氧化物结构(NiAl-LDHs)的复合催化剂前驱体,高温焙烧后得到NiO-CaO/Al2O3复合催化剂hd-cat。通过传统浸渍法制备了另一组相同组分含量的NiO-CaO/Al2O3复合催化剂ci-cat作为对比。BET测得催化剂hd-cat比表面积为134.4 m2·g-1,H2-TPD测得其Ni金属分散度为9.25%,分别为催化剂ci-cat的3.8倍和1.3倍。CO2反应吸附性能(TGA)测试结果表明hd-cat吸附容量和吸附速率分别是ci-cat的1.8倍和2.7倍。在固定床反应器上,反应压力0.1 MPa、温度600℃、H2O/CH4摩尔比4:1条件下,评价了不同体积空速下复合催化剂ReSER制氢效果。hd-cat能达到的最大体积空速为2376 h-1,在此条件下能得到94.4%浓度的H2和98.4%的CH4转化率,十次反应-再生循环中,H2浓度和CH4转化率均保持在90%以上。相同反应条件下,复合催化剂ci-cat在体积空速1188 h-1时便失去制氢活性。实验结果证明水热沉淀法制备的高活性的复合催化剂hd-cat能适于高空速下的ReSER循环制氢要求。     

Ru/Al2O3催化剂表面分形分析

利用静态氮吸附仪在-196.15 ℃液氮气氛中,测定Ru/Al2O3催化剂的比表面积以及孔结构参数,研究了催化剂的孔容-孔径分布和吸附-脱附等温线。基于FHH多层吸附模型,利用全吸附数据计算出Ru/Al2O3催化剂的表面分形维数。结果表明,3种Ru/Al2O3催化剂的表面分形维数均约2.4,分形维数与比表面积和总孔体积无直接关联。     

NiO-MoO_3-TiO_2/Al_2O_3溶剂油脱芳烃催化剂的制备

研究了原位溶胶-凝胶镀膜法制备工艺对NiO-MoO3-TiO2/Al2O3催化剂性能的影响。实验结果表明,采用乙醇作为溶剂,通过控制pH,可有效解决孔收缩问题,制备出的催化剂中孔发达,活性组分氧化镍分布均匀。在n（Ni）/n（Ti）为3.43时,加氢后航空煤油中的芳烃含量可降至0.01%以下。引入钼后,催化剂的加氢活性和稳定性均有明显改善。     

国产气相聚乙烯浆液催化剂的工业应用

本文简要阐述了北化院BCS01和上海院SLC-S两种国产气相聚乙烯浆液催化剂的性能、催化剂结构,在Unipol聚乙烯工业装置上应用结果,以及和进口同类催化剂UCAT-J的性能比较。     

Kinetic Study of CO2 Reforming of Propane over Ru/Al2O3

The rate of reaction of propane over a Ru/Al₂O₃ catalyst was determined as a function of the partial pressures of the reactants, C₃H₈ and CO₂ at 600 and 650°C. The order of the reaction was found to be fractional with respect to carbon dioxide, indicating its involvement in the rate-determining step of the reaction. The order of the reaction was zero in propane indicating the fast reaction of propane over the catalyst. The apparent activation energies for propane and the formation of hydrogen and carbon monoxide were investigated. Values for the formation of hydrogen and carbon monoxide indicated a decrease in the CO:H₂ ratio with an increase in temperature. Modelling of the kinetic data was inconclusive in the selection of a possible mechanism as good fits were observed for a Langmuir–Hinshelwood and a Mars–van Krevelen mechanism.     

NiMo/Al_2O_3催化剂上菲加氢反应体系动力学

采用Ni Mo/Al2O3催化剂,以菲和氢气为原料,在固定床连续流动微反装置上,系统地考察了反应温度、反应压力以及空速等对菲加氢反应的影响。利用热力学计算的反应平衡常数,根据Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson(LHHW)吸附理论推导反应动力学方程式,采用拟牛顿法中的BFGS算法估计反应速率常数、活化能以及吸附常数,并对不同的反应网络途径进行了对比筛选。在研究的反应条件下,存在从9,10-二氢菲到1,10-八氢菲的反应路径,但不能排除存在从9,10-二氢菲到四氢菲的的反应路径,模型拟合效果良好。     

Performance characteristics of fluidized bed syngas methanation over Ni-Mg/Al2O3 catalyst

The performance characteristics of isothermal fluidized bed syngas methanation for substitute natural gas are investigated over a self-made Ni–Mg/Al2O3 catalyst. Via atmospheric methanation in a laboratory fluidized bed reactor it was clarified that the CO conversion varied in 5% when changing the space velocity in 40–120 L·g?1·h?1 but the conversion increased obviously by raising the superficial gas velocity from 4 to 12.4 cm·s?1. The temperature at 823 K is suitable for syngas methanation while obvious deposition of uneasy-oxidizing Cγoccurs on the catalyst at temperatures around 873 K. From a kinetic aspect, the lowest reaction temperature is suggested to be 750 K when the space velocity is 60 L·g?1·h?1. Raising the H2/CO ratio of the syngas increased proportionally the CO conversion and CH4 selectivity, showing that at enough high H2/CO ratios the active sites on the catalyst are sufficient for CO adsorption and in turn the reaction with H2 for forming CH4. Introducing CO2 into the syngas feed suppresses the water gas shift and Boudouard reactions and thus increased H2 consumption. The ratio of CO2/CO in syngas should be better below 0.52 because varying the ratio from 0.52 to 0.92 resulted in negligible increases in the H2 conversion and CH4 selectivity but decreased the CH4 yield. Introducing steam into the feed gas affected little the CO conversion but decreased the selectivity to CH4. The tested Ni–Mg/Al2O3 catalyst manifested good stability in structure and activity even in syngas containing water vapor.