粉末模壓法鎳催化劑制備及其在甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)的應(yīng)用.pdf

1、天然氣制合成氣生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和開發(fā)是天然氣化工領(lǐng)域重要的研究課題。近年來，甲烷部分氧化反應(yīng)制合成氣生產(chǎn)工藝因其具有能耗低、H2和CO選擇性高、產(chǎn)物H2/CO比值接近于2等優(yōu)點(diǎn)而引起人們的廣泛的重視。 鎳基催化劑因其具有與貴金屬催化劑相當(dāng)?shù)拇呋钚远饛V大研究工作者的注意。負(fù)載型鎳基催化劑在反應(yīng)條件下，存在活性組份易燒結(jié)、易流失等缺陷。 本文采用粉末模壓法制備金屬催化劑，在鎳粉中加入聚四氟乙烯(PTFE)分散液達(dá)到造孔的

2、目的，經(jīng)過冷壓成型、燒結(jié)等步驟，制備了粉末模壓法鎳催化劑，并研究了催化劑的制備及其影響因素。 采用粉末模壓法制備催化劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)通過改變PTFE含量和調(diào)節(jié)冷壓成型壓力，以及控制粉末的粒度，可以改善催化劑的孔結(jié)構(gòu)和比表面積等催化劑宏觀物性；(2)粉末模壓法可以制備以活性組份為主體的金屬催化劑，有效解決催化劑活性組份流失問題。 助劑Cu的添加可有效改善甲烷部分氧化反應(yīng)中H2的脫附性能，提高了H2選擇性?？疾炝薈H4

3、/O2配比、反應(yīng)溫度、空速等工藝條件對粉末模壓法Ni-Cu催化劑的影響，并對催化劑進(jìn)行了表征，為進(jìn)一步改善催化劑制備工藝提供依據(jù)。 粉末模壓法Ni-Cu催化劑在甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)中具有較好的催化活性。催化劑制備的適宜條件為：PTFE添加量為5wt％、成型壓力2000Mpa、燒結(jié)溫度為420℃(1h)和1000℃(2h)，Cu的適宜添加量為6wt％。實(shí)驗(yàn)得到優(yōu)化的工藝條件為：原料氣中CH4/O2配比2.0、反應(yīng)溫度950℃、