干重整技术是利用CH₄和CO₂生产合成气,同时消耗了两种温室性气体,对环境具有保护作用。理论上,干重整反应是在热力学积碳区进行的化学反应,关键问题是积碳控制。为此,论文着重对高活性和抗积碳性能优良的Ni基催化剂进行了研究。通过催化剂制备研究,发现载体、活性组分的负载量、焙烧温度、助剂等对催化剂的活性和抗积碳性能有较大的影响。采用了YX1602为载体,Ni负载量为1.5 wt%,同时添加助剂E和F的干重整催化剂。评价后发现,此催化剂具有优良的抗积碳性能。热力学模拟发现在CO₂/CH₄摩尔比较低的条件下,积碳区范围较宽,要避免积碳的形成,必须要有较高的反应温度。随着CO₂/CH₄摩尔比的增大,在相对较低的温度条件下,也能避免积碳的形成。随着压力的增大,避免积碳形成的条件越来越苛刻。在实际生产中,干重整反应器的进料温度在550°C⁶50°C条件下进行。由模拟结果可知,积碳的形成是避免不了的。因此,需要开发出一种在动力学上能够很好地抑制积碳形成的催化剂。以抗积碳性能优良的催化剂为基础,进行了定制合成气研究。干重整反应在高温条件下,产品气中H₂/CO摩尔比约为1,可以用于羰基化、氢甲酰化过程的生产使用;干重整反应原料中加入水,能够将产品气中H₂/CO摩尔比调控到2左右,可以用于下游甲醇、乙二醇等化学品的生产使用。因此,利用干重整技术进行不同H₂/CO摩尔比的合成气的生产具有很好的应用前景。最后,针对干重整催化剂进行了表征,进一步对干重整反应积碳来源、类型和活性进行了研究和分析。