生物质甘油经气化制甲烷Ni-Ce/Al2O3催化剂研究

赵浩阳 徐成华 游俊杰 黄 粲 胡晓东 李俊洁 刘建英 刘 洁

成都信息工程大学大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室

生物质甘油经气化制甲烷Ni-Ce/Al2O3催化剂研究

赵浩阳 徐成华 游俊杰 黄 粲 胡晓东 李俊洁 刘建英 刘 洁

成都信息工程大学大气环境模拟与污染控制四川省高校重点实验室

采用浸渍法制备了助剂Ce掺杂的Ni/Al2O3催化剂，用于甘油重整气甲烷化反应，分别采用BET、XRD、H2-TPR、CO2-TPD等手段对催化剂进行了表征，并考察了Ce掺杂量、甲烷化温度、在线运行时间对Ce掺杂Ni/Al2O3催化甲烷化性能的影响。结果表明，掺杂的Ce会优先占据Ni/Al2O3催化剂的微孔，抑制活性组分Ni与载体Al2O3相互作用而生成尖晶石NiAl2O4，促进表面高度分散的活性Ni的生成，其催化还原性、甲烷化性能得以提高。3%(w)Ce掺杂的Ni/Al2O3在甘油重整气甲烷化反应中最佳温度范围为275～300 ℃，CO和CO2转化率分别可达99%和75%以上，每千克甘油经水蒸气重整、甲烷化反应后生成的甲烷量达到570 L以上。

甘油重整气 甲烷化 Ni/Al2O3催化剂 Ce掺杂 甲烷

近年来，生物柴油作为氮硫含量低、燃烧性能优越、清洁无腐蚀的可再生能源备受关注。目前，广泛使用的以动、植物油为原料进行酯交换法生产生物柴油工艺中往往会副产约10%(w)的甘油[1-2]。以2016年全球3 300×104t/a生物柴油产量来计算，每年由生物柴油产业副产的甘油将达到300×104t以上，而当前全球的甘油市场容量仅为120×104t左右。因此，合理、有效地利用生物质甘油对发展生物柴油产业至关重要。

甘油可在相应催化剂下制备环氧氯丙烷、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、丙烯醛、吡嗪类化合物等重要的化工原料[3-7]。……