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基于MCM-41的镍基甲烷化催化剂活性与稳定性
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:《化工学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ546.4[化学工程—煤化学工程]
  • 作者机构:[1]华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海200237
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(U1203293).
中文摘要:

采用浸渍法分别以MCM-41,Al2O3和SiO2为载体制备了不同镍负载量的甲烷化催化剂,并在连续流动固定床反应装置上对其甲烷化催化活性进行了评价。研究结果表明,与Ni/Al2O3和Ni/SiO2相比,相同镍负载量的Ni/MCM-41催化剂具有更好的催化活性。同时研宄了Ni含量对于Ni/MCMO41催化剂催化活性的影响,发现随着Ni含量的增加,CO转化率和CH。收率逐渐升高,并且在Ni含量大于10%(质量分数)以后趋于稳定。在n(H2):n(C0)=3:1、反应压力1.5MPa、反应温度350℃及质量空速12000ml·h^-1·g^-1的反应条件下,10%Ni/MCM-41催化剂CH4选择性达到94.9%,CO转化率接近100%。在100h催化活性稳定性试验中,10%Ni/MCM-41催化活性无明显下降,表现出良好的催化活性稳定性。采用X射线衍射(XRD)、氮气物理吸附(BET)、热重分析fTG)及氢气程序升温还原(H2-TPR)等技术手段对催化剂进行了表征,结果表明Ni颗粒大小是影响Ni/MCM-41催化剂催化活性的主要因素。

英文摘要:

Nickel based catalysts with different nickel contents were prepared by the impregnation method with MCM-41, A1203 and SiO2 as supports, and catalytic performance was studied in a fixed-bed reactor for the production of synthetic natural gas (SNG). Compared with the Ni/A1203 and Ni/SiO2 catalysts, Ni/MCM-41 catalysts with the same nickel content of 10%(mass) showed better catalytic performance with high CO conversion of 100% and CH4yield of 94.9% at 350℃ under 1.5 MPa with 3:1 molar ratio of H2 to CO and a weight hourly space velocity (WHSV) of 12000 ml ·h^-1·g^-1. The effect of Ni loading on catalytic performance of Ni/MCM-41 catalysts was also investigated. Catalytic activity increased with increasing Ni loading and kept stable with Ni loading of above 10%(mass). 10% Ni/MCM-41 catalyst also exhibited excellent catalytic activity and stability in the catalytic stability test. The catalysts were characterized with X-ray diffraction (XRD), N2 physisorption measurements, thermo gravimetric analysis (TG) and H2 temperature-programmed reduction (H2-TPR). Ni particle size could obviously affect the catalytic performance of Ni/MCM-41 catalysts. Ni/MCM-41 catalyst with 10%(mass) nickel content and appropriate nickel particles of 15.5 nm exhibited good catalytic performance with almost 100% CO conversion and 94.9% CH4 yield.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185