天然氣空氣絕熱轉化制合成氣催化劑研究

38天然氣化工2006年第31卷天然氣空氣絕熱轉化制合成氣催化劑研究徐顯明楊玉和李方偉裴皓天1徐恒泳2王玉忠2倪喜明3(1.大慶石化分公司研究院大慶1637142.中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所大連1160143.遼河石油勘探局熱電廠(chǎng)供水分廠(chǎng)盤(pán)錦124022)摘要制備了天然氣空氣絕熱轉化催化劑采用固定床反應器進(jìn)行穩定性評價(jià)試驗對反應前后的催化劑進(jìn)行了分析表征。結果說(shuō)明夭然氣和空氣絕熱轉化反應放熱形成的高溫對催化劑有燒結作用使催化劑晶體結構發(fā)生了變化起活性作用的金屬鎳和氧化鋁載體轉化為鎳鋁尖晶石結構的物質(zhì)。進(jìn)一步的試驗表明在1050~1300℃的溫度可以把催化劑的晶體結構改變關(guān)鍵詞天然氣絕熱轉化合成氣摧化劑燒結尖晶石中圖分類(lèi)號:TQ426文獻標識碼:A文章編號:100192192006)43804合成氨、甲醇、制氫等天然氣化工利用過(guò)程中,氣和水經(jīng)過(guò)計量后進(jìn)入加熱器預熱到490℃然后制備合成氣是非常關(guān)鍵的一步廉價(jià)合成氣的制備進(jìn)入到預轉化反應器,出口氣體進(jìn)入到絕熱轉化反直是科研的熱點(diǎn)。絕熱轉化制備合成氣以其能量應器CO,和空氣混合后預熱到600~650℃進(jìn)入到利用率高、產(chǎn)品合成氣的氬碳比可調受到重視。絕絕熱轉化反應器,反應器出口氣體經(jīng)過(guò)冷卻、分離熱轉化反應的溫度高,一般是800~1000℃這就要水、壓力控制器后排空在壓力控制器后采樣分析產(chǎn)求催化劑要有好的高溫穩定性高性能催化劑的開(kāi)物組成。發(fā)對這一過(guò)程十分重要。13催化劑分析方法1實(shí)驗部分原料及產(chǎn)物組成分析:HP6890氣相色譜TDXo1柱長(cháng)1.5m催化劑形貌表征:掃描電鏡(日1.1催化劑制備本電子JSM6360CA,20kV)準催化劑積碳分析:熱采用浸漬法制備天然氣絕熱轉化催化劑把硝重DIA20~900℃)催化劑結構表征X射線(xiàn)衍射酸鎳等活性組份溶解在水中把鎂鋁尖晶石結構的儀日本理學(xué)2500X射線(xiàn)衍射儀60kV3OOmA銅靶空白載體浸漬在溶液中4~6h經(jīng)過(guò)養護、烘干、焙λ=0.154nm燒后制備成催化劑。經(jīng)過(guò)破碎、篩分成10~16目使2試驗結果與討論用1.2催化劑評價(jià)2.1絕熱轉化催化劑活性隨時(shí)間的變化催化劑先用N吹掃30min在常壓下通入含20h的絕熱轉化反應器出囗組成和天然氣轉5%H的AIH混合氣流量1000ml/min,以5~化率結果見(jiàn)圖2。10℃/min程序升溫到850℃還原結束后通入原料從圖2中可以看出200h范圍內天然氣轉化率氣進(jìn)行反應天然氣流量為6.36/min、水液態(tài)流直在95%~97%之間。其典型的出囗組成是H量為300ml/h、H流量為192ml/min、空氣17.8l/35凵中國煤化工704%C09.75%min, co22.74I/min,反應溫度819~821℃,反應CH4CNMH莫擬計算絕熱轉化后壓力0.8MP(絕壓)試驗裝置流程見(jiàn)圖1。天然的產(chǎn)物里論組成:H123.72%,N238.96%,CO17.20%O29.21%CH40.56%。對比實(shí)際的組修改稿日期205124作者簡(jiǎn)介狳顯暇1973-)男工程成可以看出理論值和實(shí)際值非常接近說(shuō)明催化劑活性較好。第4期徐顯明等天然氣空氣絕熱轉化制合成氣催化劑研究3MPa加氡反應器天然氣X-D