PDF《中低温 乙醇水蒸气重整制氢的催化剂性 能研究》

0 .

5 ~1 I I l I n的颗粒, 取4 g样 品装入反应器 , 在450C的N 气氛 中热处理

2 h , 再用氢气 还原

2 h H 【 J 得Ni / L a 0. 或Ni/YO催化剂 .

1 .

2 重整系统 采用三段控温加热管式炉, 三段加热炉均可单 独 控制 .下部 的一段 为蒸发 段,控温 范围

0 ~3

0 0 C . 上部 两段 均为 反 应段 . 控温范围分别 为300_c~

7 0

0 C和700C~

1 0

0 0 ℃( 在本文中该高温段未使用) ;

采用固定床反应器.为保证 乙醇水溶液瞬问蒸 发,蒸发段 温度 控制 在2

8 0 C. 重 整实验 之前 . 先 对反 应器床层 中的 Ni C O / i g _ l : O . 进行分解和预还原 . 然后进行重整实验.乙醇水溶液的进料流量控制在

0 .

0 5 c m mi n ~ , 水醇比为 3:

1 .出 口流 t t .

1 物经 过冷 凝、干燥后进入气栩色游仪进行组分分析. 色谱仪装 有 两个 填充 柱(Porapak80日~

1 0

0 H;

i '

d x 一0

1 .

6 0 目~8O日)和 一个热导池检测器(TCD) . P o r a p a k用于C2H5 OH、 l I

2

0、 C H3 C HO 的分析.ILI2作载气 ;

Td x ―O l用于 C O、 C O 、 C H 等的分析- H 作载气.

2 结 果和讨 论2.1催化剂的活性 和 选择性 图l为Ni / I a 0. ( L) 和Ni / Y 0. ( I t ) 催化剂 样品

2 0

0 9 年第5 期 张晓 蕾等 中低 温乙醇水 蒸 气重 整制 氢的催化 剂性能研 究17在中低温 (

3 O O ℃~5

5 o ~ C ) 时乙醇的转化率和反应产 物选择性随温度的变化曲线. 图1反应温度对 Ni / I a : O ( I ) 和Ni / Y O. ( R) 催化剂上乙醇水蒸 气重整反应的影响 C c

2 H

5 O H ― S c o S H

2 *S c o

2 AS c H

4 *S C H3 C HO 由图

1 Ni / L a O. ( L) 可见 , 在300℃时 , 乙醇的转

1 3 .

1 . 在4

5 0 ℃- - ~

5 5 o '

c的过程中, 乙醇的转化率和 化率达到8 o .

3 , 此时 , 氢气 、 甲烷、 二氧化碳和一氧 氢气的选择性持续升高 , 一氧化碳的选 择性有所 回化碳的选择性分别为

3 7 .

4 、

2 O .

1 、

6 .

2 和36.升, 其余反应产物的选择性稍有下降 .

5 9 /

5 , 在该温度下, 还检测到乙醛 , 其选择性

1 5 .

1 %. 图1Ni / Yz Os ( R) 可得 知, 乙醇的转化率和氢气 温度从

3 0

0 ~ C~4 O O ℃的过程 中, 乙醇的转化率达到 的选择性均 比Ni / L a O. ( L ) 催化剂 的高, 乙醇的转

9 1 .

2 , 氢气的选择性不断升高 , 在4

0 0 ℃达峰值5

7 . 化率最高达

1 0

0 , 氢气的选择性最高

6 6 .

7 %. 在整

9 , 乙醛 的选择性下降到6 .

3 . 在4

5 0 C时,氢气的 个升温过程中, 二氧化碳的选择性不断升高 , 其余各 选择性有所下降, 甲烷和二氧化碳的选择性达最高, 反应产物均在

4 o o ~ c 时达最高值 , 然后出现下降. 分别为

3 2 .

7 和19.59/6,一氧化碳的选择性达最低

2 .

2 催化剂的稳定性 图2Ni / L a z O3 ( I ) 和Ni / Y2 0s ( R) 催 化剂上乙醇的转化率和反应产 物的选择性随时 间的变化 C c

2 H

5 O H S c o 口sH2OScozXScu4图2为在

3 5

0 ~ C 下,对Ni / L a z O s 、 N i / Y . O s 催化 催化剂的长期稳定性可以结合寿命实验进行考察. 剂进 行了

6 o h的稳定性 测试.结果显 示, 对于 N i / 如果对催化剂的稳定性测试在低温段某一温度下进 L a z Os 催化剂 , 乙醇的转化率在

9 o

9 ,

6 左右波动 , 氢气 行,会有更长的时间平台出现. 的选择性在

1 o h到55h内维持在

5 5 %左右 , 在后