逆水煤气变换催化剂的制备及反应性能

为解决逆水煤气变换反应环境下催化剂抗还原性和稳定性较差的问题,采用浸渍法和共沉淀法制备了Mn基催化剂,对逆水煤气变换反应进行了热力学分析和催化剂初步筛选,初步考察了不同反应温度、反应压力、氢碳体积比和气体空速下的催化活性和反应选择性,并进行了催化剂稳定性评价和物化表征。结果表明,与浸渍法相比,共沉淀法制备的催化剂性能较好。适宜的逆水煤气变换反应条件为550~600℃,常压~0.5 MPa,氢碳体积比1~1.5,空速10 000~15 000 h-1。在入口温度580℃,压力0.5 MPa,氢碳体积比1.5和气体空速6 000 h-1的条件下,CO2转化率达45%,CO选择性为90%。催化剂500 h稳定性良好,这主要是由于形成了稳定的Mn基尖晶石活性相。     

Ni/HAp逆水煤气变换催化剂

逆水煤气变换反应可以使CO_2生成更有价值的CO,被认为是目前最有应用前景的CO_2转化反应之一。本文采用浸渍法制备不同镍含量的Ni/HAp催化剂,通过XRD、TPR对催化剂进行了表征,并测试了其逆水煤气变换反应性能。结果表明,1%Ni/HAp催化剂中NiO颗粒较小,NiO与载体具有较强的相互作用,具有较高的逆水煤气变换反应活性和选择性;高含量的Ni/HAp中含有大颗粒NiO,NiO与载体相互作用较弱,反应中容易生成甲烷,降低了逆水煤气变换反应的选择性。     

K掺杂对Co-CeO2催化剂逆水煤气变换反应性能的影响

CO_2的大量排放对环境的影响日益严重,CO_2的转化和利用成为一个重要的研究课题。逆水煤气反应能将CO_2转化为更有价值的CO,是最有应用前景的二氧化碳催化转化反应之一。通过共沉淀法方法制备了一系列K掺杂的Co-CeO_2催化剂,并将其用于逆水煤气变换反应。研究发现掺杂K后对催化剂的选择性、转化率都产生了影响,对催化反应选择性的影响尤其显著。K助剂能够有效抑制CH_4副产物的产生;随着K掺杂量的提高,催化剂的CO选择性明显提高。     

低温水煤气变换催化剂的研究进展

低温水煤气变换催化剂是近年来催化剂领域研究的一个热点问题。在简述国内外水煤气变换催化剂研究的基础上,侧重介绍了负载金超微粒子催化剂的发展,对其催化机理、制备方法及载体的选用做了详细介绍,并就我国低温水煤气变换催化剂的研发提出了一些个人见解。     

催化水煤气变换反应的计算模拟进展

综述了对具有广泛工业应用的水煤气变换（WGS）反应进行理论模拟所取得的进展,重点讨论反应机理方面获得的成果。对于传统的铜锌、铁铬和钴钼等非均相催化剂而言,羧基机理和氧化还原机理占统治地位,而助剂和载体对反应机理也有影响,有时甚至直接参与反应过程。对改进型、新型催化剂如金或负载金等催化WGS反应机理的认识过程尚未结束。对铁族羰基络合均相催化WGS反应机理的理解逐步深入。理论模拟研究将从少数简单的WGS模型体系扩展到更多复杂的真实体系;在预言新的催化体系反应机理上,与实验研究相比,有望体现出费用低和非常便利的优势,并能为催化剂的设计提供理论依据和成功案例。     

钛促进的钴钼基耐硫水煤气变换催化剂

开发成功一种新型水煤气变换催化剂即钛促进的耐硫钴钼基水煤气变换催化剂，它适用于变换以渣油或煤为原料高敢化生成的含硫一氧化碳气体制取氨合成气，羧基合成气，氢气和城市煤气，由于添加了钛，使催化剂易于硫化，提高了变换活性，特别是低温和／或低硫条件下的活性，稳定性好，机械强度及其稳定性高。可在低水气化和高空速，特别是可在高温低硫条件下使用。主要性能优于国际名牌工业钴钼耐硫变换催化性。     

新型CuO/ZnO催化剂的制备及其在水煤气变换反应中的应用

首次采用沉积沉淀法,以Cu（OH）₂为前驱体制备不同CuO负载质量分数的CuO/ZnO水煤气变换（WGS）催化剂,并运用XRD、N₂物理吸附和TPR等方法对催化剂进行结构表征。结果表明,活性组分CuO在载体ZnO表面的分散程度、颗粒大小及CuO和ZnO之间相互作用对催化剂的活性均有影响。CuO的适宜负载质量分数为20％,所得CuO/ZnO催化剂样品WGS反应活性较好,在350 ℃,CO转化率可达95.5％。     

BX 型中温变换催化剂上CO 变换反应本征动力学研究

采用常压等温直流积分反应器, 研究了在BX 型中温变换催化剂上CO 变换反应的本征动力学。应用正交实验设计方法, 模拟生产条件进行测试, 用非线性最小二乘法优化参数估值, 获得本征动力学模型, 并经F 检验、相关指数检验及运用此数学模型进行某工厂变换炉催化剂用量的计算, 证明了实验数据及数学模型的准确性。     

铜锰氧化物水煤气变换催化剂的还原与催化性能

以CuSO₄·5H₂O和MnSO₄·H₂O为前驱物,NaOH为沉淀剂,选用共沉淀工艺,添加Al₂O₃、BaO+Al₂O₃、ZrO₂+Al₂O₃或CeO₂+Al₂O₃粉末作为催化助剂,制备了4种铜锰氧化物水煤气高温变换催化剂。X射线衍射分析表明,4种铜锰氧化物催化剂的主要化学成分为氧化铜和氧化锰系化合物以及锰钡、铜锰和铜锰铝复合氧化物;在催化水煤气变换反应(WGSR)后,4种铜锰氧化物的化学成分发生了变化。H2还原实验结果表明,在4种铜锰氧化物中,添加ZrO₂+Al₂O₃的铜锰氧化物H₂还原效率最好;而添加CeO₂+Al₂O₃的铜锰氧化物H2还原效率最小。对WGSR出口气中CO体积分数进行对比分析可知,分别添加Al₂O₃和CeO₂+Al₂O₃铜锰氧化物催化剂的变换活性较好。     

二氧化硅载铜催化剂物性结构对水煤气变换反应活性的影响

采用X-射线衍射法、DSC、TGA热分析及微孔结构分析技术, 对以沉积一沉淀法制备的SiO₂载Cu催化剂进行了物性结构测试分析, 对催化剂的失活原因进行了讨论。结果表明, Cu/SiO₂催化剂的还原温度在。120~350℃区间, 在DSC曲线上呈现三个特征还原峰, 催化剂水煤气变换反应的活性组份是高度分散于无定形SiO₂载体内部并与之发生键合的铜晶粒, 随着变换反应的进行,活性铜晶粒逐渐长大, 迁移出SiO界面, 使催化剂活性受到影响.     

B113变换催化剂运行小结

河北大化集团有限责任公司年产2万t甲苯二异氰酸酯（TDI），需要3000Nm^3／h氢气作为甲苯二胺的还原剂。氢气原料气的制备采用水煤气经过中温变换催化剂将一氧化碳和水反应变换为氢气和二氧化碳，然后通过变压吸附工艺提取纯氢（纯度99．99％）。变换炉采用中温变换工艺，由原化工部第二设计院设计，催化剂采用河南新乡百代催化剂有限责任公司生产的B113中温变换催化剂。装置从1998年8月运行至今，运行情况良好。     

变换反应动力学的研究进展

变换催化剂拥有近90a的工业应用历史。介绍了变换反应动力学国内外研究进展，简述了变换反应动力学实验研究发展趋势。     

变换反应动力学的研究进展

变换催化剂拥有近90年的工业应用历史。介绍了变换反应动力学的性质、意义、分类及国内外研究进展,简述了变换反应动力学实验研究发展趋势。     

汽车尾气催化净化过程中的水煤气反应和蒸汽转换反应

本研究主要考察了不同组成的汽车尾气净化催化剂在无氧条件下对ＣＯ水煤气反应和ＨＣ蒸汽转换反应的催化性能。结果表明,在催化剂中添加一定量的稀土金属氧化物（Ｌａ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２）和过渡金属氧化物（ＮｉＯ）,均有利于改善催化剂对ＣＯ水煤气反应和ＨＣ蒸汽转换反应的催化性能。此外还考察了水蒸汽含量以及空速的变化对反应的影响。