Ni-CeO2-γ-Al2O3催化劑制備、表征及其生物質(zhì)氣甲烷化性能研究.pdf

1、我國天然氣需求量日益增大，天然氣呈現(xiàn)求過于供的狀態(tài)。為彌補(bǔ)天然氣資源的不足，我國大力開發(fā)煤資源，利用煤制天然氣來彌補(bǔ)天然氣資源的短缺。但是煤的燃燒不僅排放大量的CO2加重溫室效應(yīng)，同時(shí)煤中含有的硫化物及氯化物燃燒后對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。作為農(nóng)業(yè)大國，我國擁有豐富的生物質(zhì)資源，生物質(zhì)資源屬于可再生資源，可利用生物質(zhì)來補(bǔ)充燃?xì)饩o缺問題。但是目前主要用直接燃燒的方式對(duì)生物質(zhì)加以利用，這種方式不僅熱值低，而且會(huì)造成霧霾污染。利用生物質(zhì)制備合成氣是有

2、效利用生物質(zhì)的一種方法，但是生物質(zhì)合成氣中CO含量過高，無法作為民用燃?xì)馐褂?。因此，?duì)生物質(zhì)合成氣進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，降低其中CO含量，使其符合國家民用燃?xì)鈽?biāo)準(zhǔn)具有重要的意義。
　　本文采用浸漬法制備了以鎳為活性組分，γ-Al2O3為載體的一系列鎳基甲烷化催化劑。通過加入過渡金屬元素，改變催化劑的織構(gòu)-結(jié)構(gòu)等性質(zhì)以提高催化活性。同時(shí)對(duì)催化劑進(jìn)行制備條件優(yōu)化。利用XRD，BET，SEM，H2-TPR，H2-TPD等對(duì)催化劑進(jìn)行表征。并將

3、篩選出的最優(yōu)催化劑應(yīng)用于生物質(zhì)合成氣中以降低其中CO含量。結(jié)果表明：助劑CeO2，ZrO2，Y2O3，V2O5的加入都能提高催化劑的催化活性。其中6Ni-3CeO2/Al2O3的催化活性、熱穩(wěn)定性和抗積碳能力最好。采用6Ni-3CeO2/Al2O3催化劑，在V(H2):V(CO):V(N2)=0.45:0.15:0.4，空速SV=20000 h-1和常壓下，350℃下CO即可完全轉(zhuǎn)化，其甲烷化選擇性可達(dá)到90％，比6Ni/Al2O3催化