高效水煤气变换制氢研究获突破

正2月20日,从北京大学化学与分子工程学院传出消息,该院马丁教授与大连理工大学石川教授、中科院山西煤化所温晓东研究员课题组合作,研发出高效水煤气变换制氢催化剂,大幅提升了催化剂的反应活性及长效稳定性,在催化制氢领域取得突破性进展。据马丁介绍,研发的催化剂首次在超宽温度区间实现高效水煤气变换制氢,突破现有催化剂工作温度区间较高且窄的局限,提升了水煤气变换制氢催化剂的反应活性及长效稳定性。     

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。     

焙烧温度对Au/Fe2O3-ZrO2水煤气变换催化剂的影响

采用共沉淀法制得Au/Fe₂O₃-ZrO₂水煤气变换催化剂。研究了焙烧温度对催化剂的水煤气变换反应性能的影响。并对样品进行了BET、XRD和TPR表征。结果表明，焙烧条件对催化剂的结构和催化活性均有显著影响，焙烧温度越高，催化剂载体结晶度越大，被还原的难度越大，催化剂对低温水煤气变换反应的催化活性越低。Au/α-Fe₂O₃-ZrO₂催化剂的最佳焙烧温度为300 ℃。在此温度下焙烧的催化剂，其载体主相为无定形态，催化活性较好。     

费托合成铁基催化剂反应动力学研究进展

综述了近年费托合成铁基催化剂反应动力学的研究进展;详细论述了费托合成反应动力学模型:一是描述CO消耗速率的动力学模型,二是描述生成产物分布的详细动力学模型,并分析了两类模型的优缺点;对水煤气变换动力学进行了介绍,提出了铁基催化剂在费托反应体系下对水煤气变换反应动力学研究的不足。     

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。     

水煤气变换催化剂研究新进展

鉴于WGSR在尾气治理过程中的重要性以及在燃料电池电动车上净化原料气(H2)的应用前景。因此，近年来水煤气变换反应再次引起国内外研究者的极大兴趣。目前，许多新颖水煤气变换反应催化剂的研究成为热点。     

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。     

逆水煤气变换耦合乙烷脱氢高选择性制备乙烯反应的研究进展

综述了近年来国内外有关利用逆水煤气变换耦合乙烷脱氢制备乙烯反应的研究状况,讨论了该反应的历程和机理。文献表明,担载型铬氧化物、含铬分子筛、纳米氧化物粒子等具有较好的催化活性,CO2的主要作用是通过逆水煤气变换来消除乙烷脱氢产物H2,并与表面积炭反应提高乙烷转化率及催化剂稳定性。反应的关键是选择适宜的催化剂。     

造气工段氧含量高的原因及应对措施

正1半水煤气中氧含量高的危害(1)造成变换系统蒸汽消耗高。在变换催化剂条件下,O_2与H_2和CO发生燃烧反应,其反应方程式如下:2H_2+O_2=2H_2O+485 k J2CO+O_2=2CO_2+567 k J O_2与变换炉中CO反应放出热量,当半水煤气中O_2体积分数每增加0.1%时,催化剂层温度升高6~8℃。若不将此热量移出,会使变换催化剂失活,故吨氨要多消耗约100 kg蒸汽。     

低汽气比条件下钌基高温变换催化剂的研究

本文以钌为活性组份，稀士为助剂制备了一系列水煤气高温变换催化剂，研究了稀土对Ru／Al2O3催化剂性能的影响。结果表明，稀土对Ru／Al2O3催化剂的变换反应有良好的促进作用，其中以铈为最佳。     

不同煤气化工艺下变换流程的设计

对于不同的煤气化工艺,会得到不同水气比的水煤气,比如Shell气化炉与GE气化炉,所产水气比有较大的差别,一般Shell气化炉所产水煤气的水气比较低,GE气化炉水煤气水气比较高.针对不同的水气比,变换流程都有所不同,同时水气比对反应深度及催化剂的选择都有不同的影响.     

水煤浆气化生产甲醇配套变换工艺

文中以天辰公司拥有丰富实践经验的水煤浆气化生产甲醇的工程设计为背景,分析了水煤气变换工艺的基本原理,催化剂的使用和工艺条件的选择.主要包括:定量分析了变换反应的热效应、化学平衡常数、变换率,给出了计算平衡变换率的算法;分析了耐硫变换钴钼系催化剂的特性,介绍了催化剂的硫化、氧化和再生过程及注意事项;分析了CO变换工艺的条...     

浅谈Au催化剂参与的催化反应

本文主要介绍了Au催化剂参与的催化反应,如CO的氧化、NOx的还原、烃类及有机挥发物(VOCS)的燃烧、低温水煤气变换反应以及新型燃料电池反应等,并对CO的氧化反应进行了详细的描述。     

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。     

一氧化碳低温变换催化剂研究进展

介绍了一氧化碳催化剂的研究情况和发展方向。对比了铁系高温变换催化剂、铜系低温变换催化剂、钴钼系耐硫宽温变换催化剂以及二氧化铈基水煤气变换催化剂的使用条件;阐述了上述催化剂的工业应用前景。     

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。     

铁铬变换催化剂物化性能研究

系统地测定了国内不同型号的铁铬变换催化剂在还原前、后的比表面积、孔容变化情况;测定了变换催化剂经不同处理后的比表面积、孔容、孔分布、曲节因子以及晶相结构等重要特征.研究结果表明,在铁铬催化剂上,用不同硫化氢浓度(0~500~2000ppm）半水煤气进行变换反应后,其比表面积、孔容、平均孔半径、孔分布、晶相结构以及曲节因子等,无明显变化。     

完全液相法制CuZnAl合成二甲醚浆状催化剂的催化性能

利用完全液相法制备了CuZnAl浆状催化剂,考察了反应温度、反应压力、搅拌速度、原料气组成等工艺条件, 以及催化剂中各组分配比对浆态床合成气一步法合成二甲醚反应过程的影响。结果表明, 利用完全液相法制备的催化剂在升温段和降温段活性保持稳定,随着反应时间的延长,催化剂活性呈现增长趋势,且其水煤气变换反应速率很快。Cu/Zn/Al摩尔比为1∶1∶2.09时催化剂的CO转化率与DME 选择性最好。     

以碱土金属为助剂的CuO/CeO_2水煤气变换催化剂的催化性能

采用共沉淀法制备了系列CuO/CeO_2-MO(M=Mg、Ca、Sr和Ba)催化剂,通过X射线粉末衍射、M_2物理吸附、N_2O选择性化学吸附、H_2程序升温还原和循环伏安法等手段对催化剂的物化性能进行表征,考察了富氢条件下水煤气变换反应中碱土金属氧化物作为助剂对CuO/CeO_2催化剂性能的影响。结果表明,BaO作为助剂可降低载体CeO_2和CuO的晶粒度,有效增大催化剂的比表面积,提高铜组分的表面分散度,并有利于更多与载体表面氧空位有强相互作用的CuO物种的形成,从而获得较高的催化活性。MgO、CaO和SrO的添加对催化剂活性影响较小。关联活性数据和结构表征结果,推断CuO/CeO_2催化剂在水煤气变换反应中的有效活性位是与载体CeO_2表面氧空位强相互作用的单质Cu。     

耐硫变换反应催化剂NiMoK／Al2O3活性实验

对耐硫水煤气变换反应催化剂NiMoK／Al2O3进行了活性实验，考察了反应温度、压力、催化剂表面硫及汽气比对催化剂活性的影响。结果表明，催化剂的活性随着温度、压力的提高而增加，汽气比对催化剂的活性影响不大。特别是在加压反应中，随着反应温度的增加，CO的转化率出现一个最大值。此外，催化剂表面硫也能够影响催化剂的活性，当催化剂表面处于缺硫状态时，催化剂的活性减小。