1、吸附強(qiáng)化甲烷水蒸汽重整制氫工藝(Adsorption Enhanced Reforming,AER)是利用C02吸附脫除打破化學(xué)平衡的原理,降低反應(yīng)溫度和能耗的低成本制氫方法,對化工、煉油、能源和冶金行業(yè)具有重要研究意義. 本文研究了一種可用于吸附強(qiáng)化重整制氫工藝的復(fù)合催化劑的制備方法,得到了復(fù)合催化劑的優(yōu)化配方,并在實驗室規(guī)模固定床反應(yīng)器上研究了吸附強(qiáng)化重整制氫的工藝條件及反應(yīng)動力學(xué). 本文首先采用混漿法制備了同時具有

2、催化和吸附作用的NiO/CaO復(fù)合催化劑,研究了不同前驅(qū)物,NiO含量以及CaO含量對催化劑性能的影響,得出優(yōu)化的催化劑配方.將復(fù)合催化劑與吸附劑催化劑混合裝填的吸附強(qiáng)化制氫效果進(jìn)行了比較,復(fù)合催化劑在H<,2>濃度,CH<,4>轉(zhuǎn)化率,以及CO<,2>殘余濃度等方面都明顯優(yōu)于混合裝填催化劑. 在實驗室固定床反應(yīng)器上研究了吸附強(qiáng)化重整制氫的工藝條件.研究表明,含鎳和氧化鈣的復(fù)合催化劑能顯著降低甲烷水蒸汽重整制氫的反應(yīng)溫度,提高反

3、應(yīng)速率.在反應(yīng)溫度600～640℃,反應(yīng)壓力0.2MPa和水炭比4～6范圍內(nèi),直接可以制得H<,2>濃度95﹪以上.提高反應(yīng)壓力對反應(yīng)是不利的.提高水炭比可以明顯提高CH<,4>轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物H<,2>含量,但高水炭比需要消耗更多的能量,從節(jié)能角度考慮,合適的水炭比在4～5. 選擇在反應(yīng)溫度560～680℃,反應(yīng)壓力0.2MPa,水炭比4,甲烷空速158h<,-1>的條件下研究了復(fù)合催化劑上的反應(yīng)動力學(xué),建立了具有吸附強(qiáng)化反應(yīng)特點