38天然氣化工2006年第31卷天然氣空氣絕熱轉(zhuǎn)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(guó)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供水分廠盤錦124022)摘要制備了天然氣空氣絕熱轉(zhuǎn)化催化劑采用固定床反應(yīng)器進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)試驗(yàn)對(duì)反應(yīng)前后的催化劑進(jìn)行了分析表征。結(jié)果說明夭然氣和空氣絕熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)放熱形成的高溫對(duì)催化劑有燒結(jié)作用使催化劑晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化起活性作用的金屬鎳和氧化鋁載體轉(zhuǎn)化為鎳鋁尖晶石結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。進(jìn)一步的試驗(yàn)表明在1050~1300℃的溫度可以把催化劑的晶體結(jié)構(gòu)改變關(guān)鍵詞天然氣絕熱轉(zhuǎn)化合成氣摧化劑燒結(jié)尖晶石中圖分類號(hào):TQ426文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100192192006)43804合成氨、甲醇、制氫等天然氣化工利用過程中,氣和水經(jīng)過計(jì)量后進(jìn)入加熱器預(yù)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(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器,出口氣體進(jìn)入到絕熱轉(zhuǎn)化反直是科研的熱點(diǎn)。絕熱轉(zhuǎn)化制備合成氣以其能量應(yīng)器CO,和空氣混合后預(yù)熱到600~650℃進(jìn)入到利用率高、產(chǎn)品合成氣的氬碳比可調(diào)受到重視。絕絕熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)器,反應(yīng)器出口氣體經(jīng)過冷卻、分離熱轉(zhuǎn)化反應(yīng)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(wěn)定性高性能催化劑的開物組成。發(fā)對(duì)這一過程十分重要。13催化劑分析方法1實(shí)驗(yàn)部分原料及產(chǎn)物組成分析:HP6890氣相色譜TDXo1柱長(zhǎng)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(zhǔn)催化劑積碳分析:熱采用浸漬法制備天然氣絕熱轉(zhuǎn)化催化劑把硝重DIA20~900℃)催化劑結(jié)構(gòu)表征X射線衍射酸鎳等活性組份溶解在水中把鎂鋁尖晶石結(jié)構(gòu)的儀日本理學(xué)2500X射線衍射儀60kV3OOmA銅靶空白載體浸漬在溶液中4~6h經(jīng)過養(yǎng)護(hù)、烘干、焙λ=0.154nm燒后制備成催化劑。經(jīng)過破碎、篩分成10~16目使2試驗(yàn)結(jié)果與討論用1.2催化劑評(píng)價(jià)2.1絕熱轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化反應(yīng)器出囗組成和天然氣轉(zhuǎn)5%H的AIH混合氣流量1000ml/min,以5~化率結(jié)果見圖2。10℃/min程序升溫到850℃還原結(jié)束后通入原料從圖2中可以看出200h范圍內(nèi)天然氣轉(zhuǎn)化率氣進(jìn)行反應(yīng)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(guó)煤化工704%C09.75%min, co22.74I/min,反應(yīng)溫度819~821℃,反應(yīng)CH4CNMH莫擬計(jì)算絕熱轉(zhuǎn)化后壓力0.8MP(絕壓)試驗(yàn)裝置流程見圖1。天然的產(chǎn)物里論組成:H123.72%,N238.96%,CO17.20%O29.21%CH40.56%。對(duì)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)際值非常接近說明催化劑活性較好。第4期徐顯明等天然氣空氣絕熱轉(zhuǎn)化制合成氣催化劑研究3MPa加氡反應(yīng)器天然氣X-D