水和二氧化碳對(duì)鉬基耐硫甲烷化催化劑的影響.pdf

1、煤制天然氣是將煤轉(zhuǎn)化成清潔能源天然氣的重要途徑。煤制天然氣的關(guān)鍵技術(shù)是合成氣甲烷化反應(yīng)過(guò)程中所使用的催化劑。目前非耐硫甲烷化催化劑的研究比較成熟,但存在Ni系催化劑不耐硫、相關(guān)工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)。耐硫甲烷化過(guò)程可以節(jié)約成本,該過(guò)程一般使用鉬基催化劑,將煤氣化爐產(chǎn)品氣直接轉(zhuǎn)化為甲烷。煤制合成氣中含有一定量的水和二氧化碳,而關(guān)于水和二氧化碳對(duì)鉬基催化劑耐硫甲烷化性能的研究未見(jiàn)系統(tǒng)報(bào)道。
　　本文主要研究了反應(yīng)氣中添加水和二氧化碳對(duì)鉬基催化

2、劑耐硫甲烷化性能的影響,并考察了鉬基催化劑上的水煤氣變換反應(yīng)和二氧化碳甲烷化反應(yīng)。結(jié)果表明,原料氣中添加水促進(jìn)了水汽變換反應(yīng),抑制了CO甲烷化反應(yīng)。去除水之后的CO轉(zhuǎn)化率未恢復(fù)到原有水平,這表明水造成了催化劑的部分不可逆失活。加水情況下,1.2％H2S濃度下添加助劑鈷可提高鉬基催化劑的穩(wěn)定性;而0.2%H2S濃度下助劑鈷的作用不明顯。添加二氧化碳對(duì)催化劑活性有抑制作用,隨著二氧化碳含量的增大,催化劑的不可逆失活程度越大。添加二氧化碳明顯

3、降低了二氧化碳的選擇性,主要是因?yàn)槟嫠簹庾儞Q反應(yīng)較易進(jìn)行,但甲烷的選擇性有所升高。反應(yīng)氣中添加10%的水或10%的二氧化碳對(duì)Co-Mo/Ce-Al催化劑的甲烷化性能影響不大。而同時(shí)添加10%的水和10%的二氧化碳,對(duì)該催化劑造成了一定程度的失活。鉬基催化劑上的水汽變換反應(yīng)活性比甲烷化活性高。二氧化碳甲烷化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,反應(yīng)主要以逆水煤氣變換為主,二氧化碳甲烷化反應(yīng)的程度很弱,隨溫度升高一氧化碳選擇性達(dá)到80%,而甲烷選擇性僅為2