生物油水溶性组分的水蒸气催化重整制氢实验研究

利用固定床反应器对生物油水溶性组分重整制氢反应进行了考察,研究了温度、吸收剂的加入对反应过程的影响。结果表明,在常压条件下生物油水溶性组分的最佳重整温度为800℃,此时H2体积分数为60%、CO体积分数为10%。加入CO₂吸收剂后,H₂体积分数提高了25%,H₂产率提高了10%。在常压条件下,以CaO作为吸收剂时,最佳的反应温度为600℃,此时H₂体积分数最高可达85%。650℃时CaO对CO₂的吸收能力减弱导致其对生成H₂反应的促进作用急剧降低。     

水蒸气重整生物质裂解油及其模型分子制氢

随着能源枯竭和环境日益恶化,利用可再生的生物质裂解油或其模型分子重整制氢逐渐引起人们重视。本文结合国内外重整制氢的研究进展,从催化剂、反应过程和反应机理三个方面对生物质裂解油及其模型分子(乙醇、乙酸、乙二醇、丙三醇、葡萄糖和苯酚等)水蒸气重整制氢研究现状进行了回顾。在重整催化剂方面主要对贵金属和过渡金属催化剂的研究进展进行了总结,对一些新的重整过程如液相重整等也进行了介绍。在反应机理方面主要是对乙醇、乙酸、乙二醇和葡萄糖在重整反应中的反应路径进行了归纳。此外,对水蒸气重整反应中遇到的问题如积碳和副产物的产生等也进行了详细的分析,并对生物质制氢未来发展的方向进行了展望。     

制氢催化剂研究进展

随着化石燃料的日趋枯竭和其带来的环境问题，人们迫切需要更有效的利用化石燃料及开发清洁、价廉的新能源．氢以其储量丰富、清洁、高效、便于运输、环境友好等特点在新能源开发中脱颖而出．氢气用于燃料电池，其化学能一电能转化比内燃机高3～4倍，因此欧、美、日等国家投入了大量的人力和财力开发高效燃料电池，并且将此种电源应用于汽车、宇宙飞船和航天飞机．日本电气公司（NEC）已开发出笔记本电脑专用燃料电池．     

一种适用于生物油低温制氢的碳纳米纤维促进的镍催化剂

氢气作为一种高热值的清洁能源广泛地应用于工业中. 研究证明: 生物质通过化学过程可以转化为多种气体燃料(氢气), 液体燃料以及高附加值的化学品. 生物质作为一种环境友好型再生洁净能源, 其研究越来越受到关注. 本文旨在探讨利用生物油为原料, 通过水蒸汽重整方法制备富氢合成气的过程. 利用均匀浸渍的方法制备了一种高分散的碳纳米纤维促进的镍(Ni/CNFs)催化剂, 并将普通的Al₂O₃作为载体的Ni/Al₂O₃催化剂和Ni/CNFs作对比. 研究了重整温度以及水蒸汽和碳摩尔比(n_S/n_C)对生物油水蒸汽重整制氢的影响. 结果表明: 碳纳米纤维作为载体用于生物油水蒸汽重整制氢的效果要远优于普通的Al₂O₃载体, 利用22% Ni/CNFs 催化剂时, 在实验温度范围内(350-550℃), 最高生物油转化率和氢气产率分别达到了94.7%和92.1%, 通过研究重整条件以及对催化剂进行表征探讨了生物油在水蒸汽重整过程中催化剂的构效关系.     

生物乙醇重整制氢反应器

生物乙醇重整制氢是一种具有良好应用前景的制氢技术,是当前低碳能源领域的研究热点.发展生物乙醇重整制氢技术的关键是研发在低温下具有高活性和高选择性的新型重整催化剂,以及开发新式高效的催化反应器.本文着眼于反应器对生物乙醇重整制氢过程的影响,综述了国内外固定床反应器、微通道反应器和膜反应器等生物乙醇重整制氢反应器的研究现状...     

水滑石类催化剂催化制氢及生物炼制(英文)

近年来,水滑石由于其独特的性质受到越来越多的关注.作为非均相固体催化剂,水滑石及其衍生物具有优良的催化性能,因此得到了广泛研究和应用.本文简述了水滑石的几种合成方法,重点介绍了水滑石类催化剂在催化制氢和生物炼制方面的应用,并预测了水滑石类材料在新材料合成及环境友好催化体系中的应用前景.     

负载NiO-Fe2O3的凹凸棒石对生物油模型物催化重整制氢性能的影响

利用共沉淀法,制备一系列在凹凸棒土上负载不同含量的NiO-Fe₂O₃催化剂。以乙酸、乙醇和苯酚的水溶性溶液为生物油模型物,在自制的三段式固定床反应器中,考察了NiO-Fe₂O₃的负载量、反应温度、水碳比(S/C)对生物油模型物重整制氢的影响。结果表明,所获得的氢气产率最高的工艺条件为,在650℃条件下,以水碳比8~10的生物油模型为实验原料,使用自制的50%NiO-50%Fe₂O₃/PG型催化剂,可使气体产物中H₂的相对含量达到最大66.15%。     

脱油芝麻饼厌氧发酵生物制氢

在批式厌氧反应器中,以厌氧消化污泥作为天然产氢菌源,通过脱油芝麻饼的厌氧发酵生产氢气.考察了菌种来源、培养时间和发酵反应温度对芝麻饼产氢能力的影响以及生物氢发酵过程中液相组成的变化.在实验条件下,脱油芝麻饼的最大产氢量为24.1mL/g,生物气中氢气的最大体积分数为66.1%,生物气中没有检测到甲烷气体.     

甲醇水蒸气重整制氢Pd/ZnO催化剂的研究

采用并流共沉淀法制备Pd／ZnO甲醇水蒸气重整制氢催化剂,考察了Pd的质量分数和还原温度对催化剂性能的影响。结果表明,当Pd质量分数为15．9％,还原温度为573K时,催化剂有较好的甲醇转化率及二氧化碳选择性。TPR结果表明,PdO在室温下被还原为金属Pd,在440K开始有部分ZnO被还原。XRD分析结果表明,PdZn合金是甲醇水蒸气重整反应的活性中心;在21．9％Pd／ZnO催化剂上出现了Pd2Zn合金相,导致催化剂的活性下降;反应过程中还原催化剂形成PdZn合金,其活性不如相同条件下纯氢还原的。15．9％Pd／ZnO催化剂及工业铜基催化剂的初始稳定性结果显示,在8h内,15．9％Pd／ZnO催化剂上甲醇转化率保持在66％以上,而铜基催化剂的活性下降了14．4％。     

乙醇催化制氢研究进展*

氢是未来理想的清洁能源之一,燃料电池特别是燃料电池电动车的发展对氢源和制氢方法提出了新的要求,从乙醇催化制氢已经受到普遍关注。本文对乙醇催化制氢发展的最新研究进展进行了比较详细的综述和讨论。     

甘油水蒸气重整制氢催化剂研究进展

能源危机与环境恶化已成为影响当今人类可持续发展的首要问题.随着人们对于化石燃料使用量的增加和环保意识的增强,可替代能源的开发与研究受到了越来越多的关注.生物柴油作为生物能源的形式之一,因其来源广泛,污染小,可再生等一系列优点引起了世界各国的高度重视.早被美国能源发展委员会（DOP）、美国环保署（EPA）和美国试验与材料协会（ASTM）三大机构认可[1].     

Ni/Al2O3改性催化剂催化重整生物油模拟物制氢研究

制备了Ni/Al₂O₃、Ni-Cu/Al₂O₃、Ni-Co/Al₂O₃和Ni-Co-Cu/Al₂O₃催化剂,研究了Co和Cu对生物油水蒸气催化重整的影响。实验表明,Co 能促进水汽变换(WGS)反应,提高氢气的产率,Cu能抑制反应中焦炭的形成,提高催化剂的稳定性。对催化剂Ni-Co-Cu/Al₂O₃进行工艺条件考察,当900 ℃、水油比为6 g/g、质量空速(WHSV)为1 h^-1时,碳选择性达到87.5%,氢气产率达到84.2%,潜在氢气产率达到92.4%。     

甲醇水蒸汽催化重整过程的研究进展

甲醇水蒸汽重整是车载燃料电池较为理想的氢源,其中选择合适的催化剂又是重整反应的一个关键问题.本文综述了应用于甲醇水蒸汽重整反应的常用催化剂,如含Cu、Ni、Cr、Pd等,包括这些催化剂的催化性能、反应条件、产物分析等,并对部分催化剂的催化机理和动力学分析进行了概述.另外,还简要地介绍了应用于氧化水蒸汽重整反应的催化剂。     

镍基催化剂催化木醋液重整制氢实验研究

为了实现木醋液的高值化利用,在固定床反应器中,进行木醋液催化重整制氢实验,采用浸渍法制备一系列不同Co添加量的Ni基催化剂,以产氢率、碳转化率、H2选择性和积炭量为主要评价指标,探究液时空速、反应温度、镍钴比等工况对木醋液催化重整制氢的影响,同时采用XRF、H2-TPR、SEM及元素分析等方法对催化剂进行了表征.结果表...     

甲醇水蒸汽催化转化制氢研究进展

氢气是石油炼制和化学工业的重要原料 .传统的大规模制氢 ,大多采用天然气、轻油、煤焦为原料造气 ,再用深冷或吸收吸附法提取氢气 ,工艺复杂 ,投资大 ,能耗高 .中小规模制氢 .一般采用电解水法 ,缺点是电耗大 .近年来 ,也采用变压吸附技术 ( PSA)从石化过程产生的含氢气体中回收氢气 ,但受具体条件的限制[1 ] .与上述方法相比 ,甲醇 -水蒸汽转化制氢具有独特的优势 .与大规模制氢相比 ,该方法工艺流程短 ,设备简单 ,投资和能耗低 ;与电解水制氢相比 ,甲醇 -水蒸汽转化制氢可降低电耗 90 %以上 ,成本降低 30 %～ 50 % ,甲醇 -水蒸汽制氢成…     

稀土金属在生物乙醇制氢及其相关反应中的应用

催化生物乙醇制氢有望成为用清洁可再生能源替代化石能源的有效途径,近年来受到广泛关注。本文介绍了制氢的研究概况及燃料电池的相关应用,概括了生物乙醇制氢的优势及反应过程。重点综述了以Ce和La为代表的稀土金属在乙醇制氢反应中的催化效果,并对与制氢反应紧密相关的甲烷水蒸气变换反应、水汽变换反应、CO选择性氧化反应和黑碳氧化反应中稀土金属的催化作用进行了探讨。在综述相关研究进展的基础上为生物乙醇制氢催化剂的开发提供建议。     

生物油酸酮类模化物与乙醇在HZSM-5上共裂化制备生物汽油

生物油酸类和酮类化合物具有较高的裂化活性,而使用分子蒸馏技术能将这些组分富集到蒸出馏分中,因此蒸出馏分相比原始生物油具有更好的裂化特性.为了模拟实际蒸出馏分的组成,本文将生物油模化物(羟基丙酮(HPO)、环戊酮和乙酸)进行配比混合,在固定床反应器上对其与乙醇的共裂化行为进行了研究,考察了不同反应温度和压力对混合反应物的转化率、粗汽油相的选择性和组成的影响.研究发现,当反应温度在340℃时,乙酸和乙醇的转化率分别仅为67.9%和74.4%,同时得到的油相产物中烃类含量仅为59.8%,并含有大量的含氧副产物.常压裂化同样生成了低品质的油相产物,同时油相选择性仅为10.8%.提高反应温度能促进反应物的转化,提高裂化过程中的脱氧效率,而提高反应压力对液体烃类的生成有明显的促进作用.在400℃和2MPa时,酸类和酮类都有良好的裂化表现,反应物接近完全转化,粗汽油相选择性达到31.5%,且全部由烃类组成,其中芳香烃含量高达91.5%.此外,反应后催化剂表征和稳定性测试结果表明,催化剂在较长时间反应后会失活,但通过催化剂再生能够很好地恢复催化剂活性.     

二甲醚水蒸气重整制氢的ZSM-5和Cu-Zn的复合催化体系

二甲醚水蒸气重整制氢反应是燃料电池理想的供氢方式之一.探讨了二甲醚水蒸气重整过程中的反应与反应、反应与传热的耦合协同效应.采用二甲醚水解催化剂ZSM-5(硅铝比为25)和甲醇水蒸气重整催化剂(Cu-Zn系列及商用Cu-Zn-Al催化剂)混合制得二甲醚水蒸气重整的复合催化剂.在固定床反应装置中评价了催化剂活性并对催化剂进行了透射电镜、X射线衍射及N2吸附表征.结果表明,复合催化剂的活性除了受催化剂组成和铜含量的影响外,还与Al和Zr的量有关.在Cu:Zn摩尔比为60:30时,Al和Zr的同时加入使催化剂中Cu晶粒分散最好,催化剂具有较高的低温活性,二甲醚在空速为4 922 ml/(g·h)和260℃下的转化率达到72%.     

负载Ni催化剂上低温甘油蒸汽重整制氢

采用等体积浸渍法制备了Al₂O₃、CeO₂、TiO₂及MgO负载Ni催化剂,考察了它们对甘油蒸汽重整制氢反应的催化性能。采用X射线衍射、N₂吸附、透射电镜及H₂程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。结果表明,载体对Ni催化剂的活性有显著影响。在400 ℃下Ni/CeO₂的催化活性明显好于其他催化剂,活性次序为Ni/CeO₂> Ni/Al₂O₃ > Ni/TiO₂ ~ Ni/MgO。Ni/CeO₂也具有好的稳定性,反应20 h未见活性下降,甘油转化率70%,氢气收率69.2%。这与CeO₂的本性及其与活性组分的相互作用有关。Al₂O₃具有较大的比表面积与孔体积,有利于CO吸附及甲烷化反应的进行,使得Ni/Al₂O₃催化剂在较高温度下具有很高的甘油转化率85.7%,但H₂选择性较差。由于MgO载体与活性组分强的相互作用而生成NiMgO₂固溶体,导致Ni/MgO低温活性差。     

负载Ni催化剂用于乙二醇蒸汽重整制氢催化性能研究

采用等体积浸渍法和共沉淀法制备了Ni催化剂,在固定床反应器上考察了Ni负载量、焙烧温度、反应温度等因素对乙二醇低温重整制氢反应活性和选择性的影响。应用X射线衍射、氮物理吸附、H₂程序升温还原等技术对负载型Ni催化剂进行了表征。结果表明,共沉淀法制备的Ni/CeO₂催化剂具有较小的NiO颗粒与CeO₂载体颗粒粒径,催化活性较高。添加少量氧化钴到Ni/CeO₂催化剂中可使H₂收率达72.6%,EG转化率达93.1%。在CeO₂中添加Al₂O₃能提高负载Ni催化剂的活性,乙二醇转化率达94.0%,H₂收率达67.0%;但添加SiO₂则使其活性明显变差。