甲醇蒸汽重整制氢催化剂的研究进展(上)

甲醇作为氢能载体,利用蒸汽重整反应能够产生富氢气体,可以满足工业、燃料电池等对氢气的需求.综述了近几年重整反应中主要催化剂的研究进展,阐述了催化剂制备方法、助剂和载体等对催化剂活性和稳定性的影响,并归纳了重整反应在Cu基和Pd基催化剂上的反应机理以及催化剂的失活原因,对各自的优势和不足进行了分析.最后提出系统研究催化剂...     

低碳烷烃自热重整制合成气的研究

介绍了天然气和二氧化碳进行重整反应制合成气的研究,考察了在不同的催化剂上的反应活性,选择出价格低廉、活性高的镍催化剂;并进一步考察了不同载体负载、不同促进剂改性的镍基催化剂性能.此外,对甲烷的临氧自热混合重整、甲烷+丙烷的混合重整也进行了研究.     

Co基甲烷二氧化碳重整催化剂研究进展

作为温室气体CO_2的有效利用途径之一,CH_4-CO_2重整(干重整)反应一直是众多科学家研究的热点。Co基催化剂的研究虽然没有镍及贵金属多,但其在干重整中也显示出较好的催化性能,特别是在氧化硅、氧化铝等载体上,Co金属催化剂具有较好的催化稳定性。因此,在非贵金属催化剂中,Co基催化剂也是非常有希望的干重整工业化潜在催化剂。本文对近年来Co基干重整催化剂的研究进展进行了评述,包括Co基催化剂制备过程中载体和助剂的选择,金属Co添加量,制备方法以及制备过程中的焙烧温度对催化剂活性和稳定性的影响。     

Cu基催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢研究进展

归纳了Cu基催化剂上甲醇水蒸气重整制氢反应的三个不同催化反应机理。综述了催化剂制备方法对反应温度、甲醇转化率、氢选择性、CO选择性及氢产量等指标的影响。归纳了Cu基催化剂失活的主要原因为热力学烧结、积碳烧结、硫化物中毒和氯化物中毒等。讨论了不同载体对催化剂的结构和热稳定性的影响。     

介孔ZnO制备方法对ZnO负载的Pd催化剂甲醇水蒸气重整性能的影响

以三嵌段高聚物F-127为模板剂,采用水热法和沉淀法分别合成了介孔氧化锌m-ZnO(H)和m-ZnO(C),再以沉积-沉淀法制备m-ZnO负载的Pd基催化剂,并考察了其甲醇水蒸气重整制氢反应性能。利用XRD、FT-IR和BET等手段对载体及催化剂进行了表征。发现不同制备方法所制得的m-ZnO的性能有较大差异,其中m-ZnO(H)具有较大的BET比表面积、孔容和孔壁厚度。因此,以m-ZnO(H)为载体的Pd基催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应具有较高的催化活性、氢气产率和二氧化碳选择性。     

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

在甲烷蒸汽重整反应中,Ni基催化剂在高温下生成NiAl2O4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ZrO2作载体表面修饰,再浸渍Ni制备成催化剂。经过900℃或1200℃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Y2O3的ZrO2修饰在载体上具有更好的抗氧化能力。     

CH4-CO2重整反应动力学机理与催化剂的改良

甲烷一二氧化碳重整反应是当代研究的热点,重整的微观反应动力学机理解决了已有的分歧。催化剂的选择、载体效应、助剂效应和抗积炭性能是影响反应的重点因素,通过对实验中催化剂的微观表征,分析比较并重点解决催化剂因积炭而失活的问题,其中包括对活性中心、载体、助剂等方面进行了大量的改进和拓展。     

氧化铝载体表面酸性对铂铼重整催化剂催化性能的影响

用氨吸附微量量热技术对Al_2O_3载体和铂铼重整催化剂的表面酸性进行了表征.以正庚烷为原料,在加压连续微反装置上考察了催化剂的加氢裂解和异构化性能;以石脑油(沸程77～155℃)为原料,在临氢中型装置上考察了催化剂的选择性.对催化剂及其载体的酸性功能与催化剂的活性和选择性之间的关系,以及氯在催化剂中的作用和氯含量对催化剂酸性的影响等方面进行了分析和关联.实验结果表明,不同原料、不同制备条件所得到的各种Al_2O_3载体,以及用这些载体制成的催化剂,具有不同的酸强度和酸量;酸性的差别在催化剂重整反应性能方面显示出与酸性变化相类似的规律性.     

适用于甲烷干重整反应的镍基催化剂

Ni基催化剂常用于甲烷干重整(DRM)反应,但是在反应过程中易因积碳和烧结而失活,影响催化剂的性能。在DRM反应机理、反应温度与积碳的关系、Ni基催化剂烧结团聚、优化Ni基催化剂的制备方法等方面综述了适用于DRM反应的Ni基催化剂的研究进展,以期为设计具有更佳抗积碳和抗烧结性能的Ni基催化剂提供理论和研究依据。     

低温高活性甲醇水蒸气重整制氢催化剂的研究

研究了Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的反应活性、选择性及其还原行为 ,并考察了反应条件 (温度、水醇比、液体空速 )对活性和选择性的影响。结果表明 :Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应过程中显示出较好的反应活性和高的选择性。在常压、反应温度 190～ 2 40℃、液体空速为 1 0～ 3 0h-1和水醇摩比为 1～ 3 0的反应条件下 ,甲醇转化率随着反应温度的升高而增大 ,重整产物中CO含量有所增加 ;提高水醇比有利于提高甲醇转化率 ,同时可降低重整产物中CO含量 ;甲醇转化率随着液体空速的增加有所降低 ,而重整产物中CO含量也有所降低。在Cu/La2 O3 /ZrO2 基催化剂上 ,甲醇重整反应和水 汽变换反应有可能同时进行     

甲醇水蒸气重整制氢铜基催化材料的研究进展

近年来催化甲醇水蒸气重整制氢已成为国内外催化领域研究的热点之一.与其它催化体系相比,铜基催化剂对甲醇制氢有优异的催化活性和低CO选择性,此工作系统总结了甲醇水蒸气重整制氢铜基催化剂的研究进展.按最新研究主要分为:传统铜基催化剂和新型催化剂,传统铜基催化剂又分为不同载体负载的铜基催化剂和改性铜基催化剂.分别介绍了各类催化...     

CuZnAl催化剂甲醇水蒸气重整制氢催化性能研究

采用共沉淀法制备一系列CuZn和CuZnAl催化剂,考察了催化剂对甲醇水蒸气重整制氢反应的催化性能,并采用BET,XRD,H2-TPR等对催化剂进行表征,以探讨Al和Cu/Zn比对催化剂活性的影响。在合适的Cu/Zn比时,引入Al能提高催化剂的比表面积和活性组分的分散度,以及稳定表面活性物种。对比试验结果表明：在所考察的CuZnAl催化剂中,Cu50Zn40Al10催化剂对甲醇水蒸气重整反应的催化活性最高,在温度250 ℃、压力1 MPa、 n（H2O）/n（CH3OH） = 1.5、体积空速为0.56 h-1的条件下,甲醇转化率达到100%,氢气产率达到 97.7%;经过200 h连续实验,Cu50Zn40Al10催化剂上甲醇蒸汽重整反应的转化率稳定在97%左右,其稳定性明显优越于Cu50Zn40催化剂。     

甲醇水蒸气重整制氢催化反应的研究

研究以共沉淀法制备Cu/Al2 O3 催化剂催化甲醇水蒸气重整制氢反应过程 ,得到低温高活性和高氢选择性催化剂。当铜质量分数为 30 9%时 ,催化剂活性最好 ,在 2 5 0℃反应时 ,甲醇转化率为 77 4 % ,产气中氢摩尔分数等于75 % ,CO摩尔分数小于 10 0× 10 6。另外 ,反应工艺条件如反应温度、水醇比、还原气氛对催化剂性能有很大影响     

Mn改性Cu/ZnO/Al_2O_3催化剂上甲醇水蒸气重整制氢研究

研究了Mn改性Cu/ZnO/Al2O3催化剂上的甲醇水蒸气重整制氢反应。考察了催化剂组成、反应温度和水醇比对反应的影响。研究结果表明,当催化剂的组成为Cu45Zn45Al5Mn5,反应温度为220～240℃,n(H2O)/n(CH3OH)=1～1 2,液体空速为3 0h-1左右时,反应具有较好的甲醇转化率、氢气产率和较低的出口CO含量,同时催化剂表现出较好的稳定性。     

甲醇蒸气重整制氢反应机理研究进展

评述了甲醇蒸气重整制氢机理的研究现状,重点讨论了铜系催化剂上的甲醇蒸气重整制氢反应体系,对催化剂结构与其催化活性之间的相互关系进行了归纳总结,在此基础上对高性能甲醇蒸气重整制氢催化剂进行了展望。     

甲烷水蒸气重整制氢研究进展

氢气由于燃烧发热量高、储量丰富、环境友好,被誉为"21世纪绿色清洁能源",近年来,甲烷水蒸气重整制氢方法备受关注.但是甲烷重整反应的复杂性及反应机理的不确定性是制约甲烷水蒸气重整制氢工业生产的重要因素.从甲烷水蒸气重整制氢过程、反应机理、热力学分析、催化剂种类以及反应器选择5个方面对重整过程进行了归纳与分析;阐述了甲烷...     

甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的研究

对Cu-Zn-A1催化剂上甲醇水蒸汽重整制氢进行了研究,结合燃料电池对氢气中一氧化碳含量的特殊要求,并模拟工业装置测试,讨论了催化剂主成分含量、反应温度、反应压力、液空速等对一氧化碳含量和催化剂时空收率的影响,提出了适合燃料电池使用的甲醇水蒸汽重整制氢催化剂。     

甲醇水蒸气重整制氢CuZn(Zr)AlO催化剂的研究

对CuZn(Zr)AlO催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的性能进行了研究。考察了ZrO2助剂的加入对CuZnAlO催化剂反应性能的影响。以性能较好的COPZr 2催化剂为例,确定了甲醇水蒸气重整制氢反应的最佳反应条件:250℃,0 1MPa,n(H2O)/n(MeOH)=1 3,WHSV=3 56h-1和无载气。150h反应稳定性实验,显示COPZr 2具有良好的稳定性,甲醇转化率和氢产率分别稳定在约88%和83%,出口气CO含量在0 20%～0 31%之间,氢含量大于63%。该催化剂能较好地满足车载甲醇重整器的要求。     

二甲醚水蒸气重整制氢反应机理研究进展

综述了二甲醚水蒸气重整制氢反应机理的研究进展,详细介绍了二甲醚水解、甲醇水蒸气重整制氢反应机理,归纳了二甲醚水蒸气重整制氢反应动力学,在此基础上对高性能二甲醚水蒸气重整制氢催化剂进行了展望。     

二甲醚水蒸气重整催化剂的研究

采用二甲醚水解活性组分与甲醇重整活性组分机械混合的方式,制备了一系列二甲醚水蒸气重整(DMESR)双功能催化剂。分别考察了不同二甲醚水解活性组分和甲醇重整活性组分对催化性能的影响,活性测试结果表明,γ-Al2O3是最佳二甲醚水解活性组分,CuMn复合氧化物是最佳甲醇重整活性组分。两者按适当比例混合而成的CuMn/γ-Al2O3双功能催化剂具有较好的DMESR综合性能,且其最佳反应温度为350℃。在常压、350℃时,DME转化率为98.1%,H2选择性为97.5%,H2收率95.6%。