钼基耐硫甲烷化催化剂的研究

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煤制天然气可利用丰富的煤资源制取清洁的天然气,对缓解中国能源危机具有十分重要的意义甲烷化反应是煤制天然气的关键环节之一耐硫甲烷化因无需对原料气进行脱硫处理可简化工艺流程而具有一定的成本优势目前开发高效高稳定性的耐硫甲烷化催化剂是整个工艺的核心因此,本文采用浸渍法制备了一系列Mo基催化剂考察了其耐硫甲烷化性能对不同氧化铝载体制备的15%MoO3/Al2O3催化剂研究发现:6#载体制备的催化剂甲烷化活性最高,CO转化率达48%当MoO3的负载量低于其单层饱和负载量时,载体的比表面积与催化剂的活性无直接关系载体晶化程度过高不利于甲烷化反应的进行;载体单位面积上中等酸量有利于甲烷化反应;较弱的金属与载体间相互作用能提高催化剂的活性Al2O3载体在600C焙烧时,载体的焙烧时间对催化剂活性影响不大焙烧温度高于800C后,催化剂的活性随焙烧温度升高而降低对CeO2-Al2O3载体制备的15%MoO3/25%CeO2-75%Al2O3催化剂的研究发现:添加CeO2对耐硫甲烷化反应有利在制备25%CeO2-75%Al2O3时添加柠檬酸酒石酸和苯羟乙酸,均能提高15%MoO3/25%CeO2-75%Al2O3催化剂的活性且柠檬酸的添加量越大,催化剂的活性提高的越多,原因是催化剂表面Ce元素的量增加对MoO3/CeO2催化剂研究发现:当MoO3的负载量为5%时催化剂的活性最好,CO转化率达72%当载体及催化剂的焙烧温度均是600C时,MoO3在CeO2载体上的单层负载量为5%,且Ce2O2S物种具有更高的耐硫甲烷化活性研究不同CeO2制备的5%MoO3/CeO2(记为:Mo-Ce/5)催化剂发现:焙烧Ce(NO3)3·6H2O浸渍钼前驱体制备的Mo-Ce/5催化剂活性最好;NH4HCO3沉淀Ce(NO3)3制备的Mo-Ce/5活性次之;NH3·H2O沉淀Ce(NO3)3制备的催化剂活性最差,这是由于该方法制备的载体比表面积太小,钼物种难以很好的分散经长周期评价发现Mo-Ce/5催化剂在450C下具有较高的耐硫甲烷化活性,但是催化剂的稳定性仍有待改善
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