乙醇水蒸气重整制氢气

乙醇水蒸气改性剂氢，第1条：金威粉丝，柴新杰，陈振辉，蔡鹏彬，丰川，陈勇健。1 .研究背景2。反应方程式和反应条件3。催化剂4。最新催化反应体系研究进展，1 .研究背景，全球温室效应越来越明显，常规能源的长期使用越来越枯竭，因此寻找替代常规能源的绿色燃料是必要的。因为氢的能量密度高，没有污染等被誉为“世纪能源”。氢的制造方法有金属氢化物氢生产、金属替代氢生产、电解水、碳氢化合物和烷氧基的化学改性制氢等多种，其中有机化合物改性产生氢的成本低，原料来源广，成为研究的热点。有机化合物改性制氢研究中最成熟的是甲醇的改性制氢。但是甲醇毒性太大，不易保管，制造成本相对高的缺点限制了应用。乙醇和甲醇比较有很多优点。(1)货源广泛。可以通过谷物等生物质的分解发酵制造，也可以从化石资源中获取。(2)乙醇的能量值大于甲醇。(3)毒性低，易于储存和运输，低温下乙醇容易凝固成固体状态，对运输更好。乙醇水氢最有效的应用装置是燃料电池，2。产业应用过程和反应方程、反应方程、乙醇水蒸气重整制氢系统复杂、副作用多，在乙醇转化为氢气的过程中，催化剂起着非常重要的作用。适当的催化剂将氢的选择性最大化，抑制积炭的形成，减少乙醇脱水等副作用。3 .催化剂，(1)以Pt、Ru、Rh、Pd等为中心的贵金属催化剂；(2)非贵金属催化剂，主要使用Cu、Ni和Co；(3)金属氧化物催化剂；Ni基蒙脱土催化剂，镍基催化剂价格低廉，在乙醇水蒸气重整反应中具有高活性和高选择性，因此潜在是制氢催化剂，但镍基催化剂的稳定性，即碳沉积和烧结相对较低。采用当量浸渍法制备催化剂。如果反应温度为350 ，镍含量为5%，则CH3CHO，CH4，CO等产品的选择性为10.9%，13.7%，13.1%，表明产品中还存在少量C2H4，低Ni含量不足以转换乙烯。将镍含量提高到10%表明，CH3CHO完全消失，CH4和CO含量均提供了能将乙醛同时分解为甲烷和一氧化碳的活性位。镍含量持续增加到15%的时候，产生了很多C2H4，催化剂上的镍含量太高反而促进了脱水反应的发生，过多的C2H4会导致碳沉积，因此影响催化剂的稳定性。Ni含量的影响，还原温度的测试，还原温度影响10Ni/MMT催化剂的产品选择性，500 800还原温度范围内可实现100%乙醇的转换，随着还原温度的提高，催化剂活性和稳定性相应提高。副产品(例如C2H4、C2H6、C2H4O)在还原温度达到600 时完全消失。在6.5小时内，H2和CO2的组成增加了，CO和CH4的组成减少了，温度在600 反应时，由动力学控制区进入热力学控制区，热力学的限制使得还原温度的持续上升不会改变产物的分布。可以发现在高还原温度下可以得到更多的活性Ni，从而提高催化剂的活性和稳定性。催化剂稳定性测试对乙醇水蒸气重整制氢催化剂来说，除了良好的活性外，稳定性也是重要的指标。以550 焙烧的10Ni/MMT催化剂为研究对象进行稳定性测试。分别选择450 和550 的不同反应温度。如图所示，在450 时，催化剂Ni活性好，C2均分解，氢选择性高，没有乙烯或乙醛等中间产物。但5小时后，C2出现了。之后乙醇转化率明显下降，乙醛、乙烯等C2副产品出现，说明氢的选择性下降，催化剂将被停用。在550 时，氢的选择性更高，乙醇转化率以及各产品的选择性不会随时间发生很大变化，表明10Ni/MMT在此温度下具有很高的稳定性。碳沉积分析，镍催化剂在乙醇蒸汽重整反应中，催化剂的碳沉积是影响其稳定性的重要因素，与催化剂的制备、反应条件及活性成分的烧结密切相关。250 420的失重是由活性成分表面的涂层碳去除引起的。420以上的失重峰是由于石墨碳的燃烧。热重分析表明，在400 反应的催化剂会严重积累碳，主要是甲烷和乙烯等副产品在低温下不会转化分解，导致积累。这主要是甲烷和乙烯等副产品在低温下不能转化分解，导致积碳。说明在500 反应的催化剂表面，涂层碳和总累积碳量最低，最高的反应温度可以减少催化剂的碳积累。测试结论，Ni含量为10%，550 焙烧，在600 以上的温度下进行还原处理，Ni基蒙脱土催化剂活性最高，稳定性最高，碳沉积最低。最新的催化剂研究方向，基于Ni的催化剂具