張芳麗

摘 要：從天然氣蒸汽催化劑的使用現(xiàn)狀入手，提出了天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法，期望此次研究能夠?qū)μ岣咿D(zhuǎn)化催化劑在高溫下的活性有所幫助，這對(duì)于在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中降低能耗具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：天然氣；催化劑；能耗；活性

中圖分類號(hào)：TQ116.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）04-0153-02

1 天然氣蒸汽催化劑的使用現(xiàn)狀分析

通過(guò)大量的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外的一段轉(zhuǎn)化催化劑普遍以Ni作為活性組分，NiO的含量基本都在12%～14%之間。有關(guān)報(bào)道稱，英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)（ICI）研制開(kāi)發(fā)的PALL環(huán)負(fù)載NiO含量?jī)H為2.7%，但其活性卻與目前工業(yè)中使用的一段轉(zhuǎn)化催化劑相當(dāng)，由此可見(jiàn)，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)工藝能夠有效地降低Ni的用量。鋁酸鹽和三氧化二鋁是一段轉(zhuǎn)化催化劑的兩大主要載體，近年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)載體耐壓和強(qiáng)度要求的不斷提高，鋁酸鹽作為載體的應(yīng)用隨之不斷減少，而三氧化二鋁作為載體的應(yīng)用卻在不斷增多，這主要是因?yàn)槿藗冊(cè)谶€原和使用鋁酸鹽的過(guò)程中，其中的氫、一氧化碳和二氧化碳的存在會(huì)對(duì)氧化鈣造成一定程度的破壞，由此便出現(xiàn)了添加TiO2的鋁酸鈣載體，比較典型的產(chǎn)品有UCI公司推出的C11-1系列催化劑。除此之外，也有部分以尖晶石被作為載體的一段轉(zhuǎn)化催化劑，如R-67系列等。

目前，由ICI和托普索兩大公司研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的低水碳比節(jié)能型天然氣轉(zhuǎn)化催化劑在實(shí)際中的應(yīng)用較多，其中較具代表性的有ICI46-9和RKS-6等。此類催化劑全部都是以鎳作為主要的活性組分，其技術(shù)特點(diǎn)是在載體當(dāng)中加入了堿性助劑，從而進(jìn)一步提高了催化劑的抗積碳性能。在以天然氣為原料的大型合成氨裝置中，此類催化劑的應(yīng)用使得一段轉(zhuǎn)化水碳比降至2.5～2.7之間，綜合能耗也大幅度降低，符合節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求。

在國(guó)內(nèi)，齊魯石化公司研究院在研制開(kāi)發(fā)低水碳比節(jié)能型天然氣轉(zhuǎn)化催化劑方面取得了一定的進(jìn)展，其以α-Al2O3為載體，并以稀土氧化劑和鉀堿作為助劑研制出了Z416催化劑，同時(shí)完成了500 h的加壓運(yùn)轉(zhuǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，當(dāng)水碳比為2.0、碳空速為6 000 h-1、出口溫度為800 ℃時(shí)，尾氣當(dāng)中的甲烷含量?jī)H為16%～18%. 該催化劑的綜合性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于ICI公司推出的ICI46-9催化劑。

2 天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法

2.1 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的反應(yīng)機(jī)理

雖然早在20世紀(jì)30年代，相關(guān)專家就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究，但是，時(shí)至今日卻仍舊沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。目前，被業(yè)界普遍接受和認(rèn)可的理論主要有以下兩個(gè)方面。

甲烷擴(kuò)散至Ni催化劑的表面，并經(jīng)過(guò)脫氫之后生成活性碳和H2，隨后，生成的活性碳與水發(fā)生反應(yīng)并生成CO，CO2和H2，再經(jīng)過(guò)變換反應(yīng)之后，生成的CO，CO2和H2全部從催化劑表面脫離，并擴(kuò)散至反應(yīng)器當(dāng)中。該機(jī)理的具體反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。

在催化劑的表面上，甲烷與水蒸氣會(huì)先解離成為原子態(tài)氧和CH2O，與此同時(shí)，在催化劑表面的吸附和相互作用下，便會(huì)直接生成CO，CO2和H2，其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。

通過(guò)對(duì)反應(yīng)機(jī)理（2）進(jìn)行研究分析后，得出如下結(jié)論：鎳催化劑對(duì)甲烷與水蒸氣這兩類反應(yīng)物具有吸附和脫氫的能力，并且能夠加快反應(yīng)速度。如果催化劑表面鎳的能量均勻的話，那么，甲烷吸附于解離反應(yīng)的速率可達(dá)到最慢程度，所以，其可作為整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的控速環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率與甲烷的濃度有關(guān)。由于甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化屬于可逆的強(qiáng)吸熱反應(yīng)過(guò)程，所以，通過(guò)提高溫度能夠達(dá)到降低反應(yīng)氣體中甲烷含量的目的。由此可知，甲烷作為原料氣需要消耗所需的天然氣，并且在升溫過(guò)程中還需要燃燒掉一部分天然氣。

2.2 天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法

通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)后得知，天然氣蒸汽催化劑的孔結(jié)構(gòu)對(duì)其活性、選擇性、強(qiáng)度和內(nèi)表面利用率等多個(gè)方面均有不同程度的影響。鑒于此，本文通過(guò)微孔成孔劑、大孔擴(kuò)孔劑對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，最終目的是為了增加催化劑本身的比表面，以此來(lái)提供更多的反應(yīng)場(chǎng)所。同時(shí)，還能進(jìn)一步使孔容增大，有利于降低擴(kuò)散阻力。

2.2.1 加入擴(kuò)孔劑以改善催化劑的性能

在轉(zhuǎn)化催化劑的使用中，目前很少有超過(guò)1 000 nm的孔，為了達(dá)到降低內(nèi)擴(kuò)散阻力的目的，可以加入擴(kuò)孔劑，然后通過(guò)試驗(yàn)考察其加入量對(duì)催化劑孔結(jié)構(gòu)和性能的影響，最終確定出最佳的擴(kuò)孔劑含量。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出，擴(kuò)孔劑的最佳含量為5%.

2.2.2 增加小孔

通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論：在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑中添加微孔成孔劑可增加小孔的比例，能夠達(dá)到提高催化劑比表面和孔容的目的，并且可以使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速率顯著提高，這有利于降低反應(yīng)過(guò)程中的能耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在不改變轉(zhuǎn)化催化劑外形結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)改變其內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，可以有效地提高催化劑的反應(yīng)速率，這在一定程度上降低了反應(yīng)過(guò)程的能耗。實(shí)踐表明，可以利用微孔成孔劑和大孔擴(kuò)孔劑對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，由此獲得的催化劑的活性比傳統(tǒng)的Z107催化劑提高30%左右。

參考文獻(xiàn)

[1]宋若鈞，王齊惠.稀土添加劑對(duì)鎳轉(zhuǎn)化催化劑性能的影響[J].天然氣化工，2009（08）.

〔編輯：曹月〕

Abstract： From the current situation to start using natural gas steam catalyst， an improved method of natural gas steam catalyst can expect this study to improve the reforming catalyst at high temperatures helpful activity， which reduces the energy consumption for the entire reaction process with a very important practical significance.

Key words： natural gas； catalyst； energy； activityendprint

摘 要：從天然氣蒸汽催化劑的使用現(xiàn)狀入手，提出了天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法，期望此次研究能夠?qū)μ岣咿D(zhuǎn)化催化劑在高溫下的活性有所幫助，這對(duì)于在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中降低能耗具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：天然氣；催化劑；能耗；活性

中圖分類號(hào)：TQ116.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）04-0153-02

1 天然氣蒸汽催化劑的使用現(xiàn)狀分析

通過(guò)大量的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外的一段轉(zhuǎn)化催化劑普遍以Ni作為活性組分，NiO的含量基本都在12%～14%之間。有關(guān)報(bào)道稱，英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)（ICI）研制開(kāi)發(fā)的PALL環(huán)負(fù)載NiO含量?jī)H為2.7%，但其活性卻與目前工業(yè)中使用的一段轉(zhuǎn)化催化劑相當(dāng)，由此可見(jiàn)，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)工藝能夠有效地降低Ni的用量。鋁酸鹽和三氧化二鋁是一段轉(zhuǎn)化催化劑的兩大主要載體，近年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)載體耐壓和強(qiáng)度要求的不斷提高，鋁酸鹽作為載體的應(yīng)用隨之不斷減少，而三氧化二鋁作為載體的應(yīng)用卻在不斷增多，這主要是因?yàn)槿藗冊(cè)谶€原和使用鋁酸鹽的過(guò)程中，其中的氫、一氧化碳和二氧化碳的存在會(huì)對(duì)氧化鈣造成一定程度的破壞，由此便出現(xiàn)了添加TiO2的鋁酸鈣載體，比較典型的產(chǎn)品有UCI公司推出的C11-1系列催化劑。除此之外，也有部分以尖晶石被作為載體的一段轉(zhuǎn)化催化劑，如R-67系列等。

目前，由ICI和托普索兩大公司研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的低水碳比節(jié)能型天然氣轉(zhuǎn)化催化劑在實(shí)際中的應(yīng)用較多，其中較具代表性的有ICI46-9和RKS-6等。此類催化劑全部都是以鎳作為主要的活性組分，其技術(shù)特點(diǎn)是在載體當(dāng)中加入了堿性助劑，從而進(jìn)一步提高了催化劑的抗積碳性能。在以天然氣為原料的大型合成氨裝置中，此類催化劑的應(yīng)用使得一段轉(zhuǎn)化水碳比降至2.5～2.7之間，綜合能耗也大幅度降低，符合節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求。

在國(guó)內(nèi)，齊魯石化公司研究院在研制開(kāi)發(fā)低水碳比節(jié)能型天然氣轉(zhuǎn)化催化劑方面取得了一定的進(jìn)展，其以α-Al2O3為載體，并以稀土氧化劑和鉀堿作為助劑研制出了Z416催化劑，同時(shí)完成了500 h的加壓運(yùn)轉(zhuǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，當(dāng)水碳比為2.0、碳空速為6 000 h-1、出口溫度為800 ℃時(shí)，尾氣當(dāng)中的甲烷含量?jī)H為16%～18%. 該催化劑的綜合性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于ICI公司推出的ICI46-9催化劑。

2 天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法

2.1 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的反應(yīng)機(jī)理

雖然早在20世紀(jì)30年代，相關(guān)專家就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究，但是，時(shí)至今日卻仍舊沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。目前，被業(yè)界普遍接受和認(rèn)可的理論主要有以下兩個(gè)方面。

甲烷擴(kuò)散至Ni催化劑的表面，并經(jīng)過(guò)脫氫之后生成活性碳和H2，隨后，生成的活性碳與水發(fā)生反應(yīng)并生成CO，CO2和H2，再經(jīng)過(guò)變換反應(yīng)之后，生成的CO，CO2和H2全部從催化劑表面脫離，并擴(kuò)散至反應(yīng)器當(dāng)中。該機(jī)理的具體反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。

在催化劑的表面上，甲烷與水蒸氣會(huì)先解離成為原子態(tài)氧和CH2O，與此同時(shí)，在催化劑表面的吸附和相互作用下，便會(huì)直接生成CO，CO2和H2，其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。

通過(guò)對(duì)反應(yīng)機(jī)理（2）進(jìn)行研究分析后，得出如下結(jié)論：鎳催化劑對(duì)甲烷與水蒸氣這兩類反應(yīng)物具有吸附和脫氫的能力，并且能夠加快反應(yīng)速度。如果催化劑表面鎳的能量均勻的話，那么，甲烷吸附于解離反應(yīng)的速率可達(dá)到最慢程度，所以，其可作為整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的控速環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率與甲烷的濃度有關(guān)。由于甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化屬于可逆的強(qiáng)吸熱反應(yīng)過(guò)程，所以，通過(guò)提高溫度能夠達(dá)到降低反應(yīng)氣體中甲烷含量的目的。由此可知，甲烷作為原料氣需要消耗所需的天然氣，并且在升溫過(guò)程中還需要燃燒掉一部分天然氣。

2.2 天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法

通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)后得知，天然氣蒸汽催化劑的孔結(jié)構(gòu)對(duì)其活性、選擇性、強(qiáng)度和內(nèi)表面利用率等多個(gè)方面均有不同程度的影響。鑒于此，本文通過(guò)微孔成孔劑、大孔擴(kuò)孔劑對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，最終目的是為了增加催化劑本身的比表面，以此來(lái)提供更多的反應(yīng)場(chǎng)所。同時(shí)，還能進(jìn)一步使孔容增大，有利于降低擴(kuò)散阻力。

2.2.1 加入擴(kuò)孔劑以改善催化劑的性能

在轉(zhuǎn)化催化劑的使用中，目前很少有超過(guò)1 000 nm的孔，為了達(dá)到降低內(nèi)擴(kuò)散阻力的目的，可以加入擴(kuò)孔劑，然后通過(guò)試驗(yàn)考察其加入量對(duì)催化劑孔結(jié)構(gòu)和性能的影響，最終確定出最佳的擴(kuò)孔劑含量。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出，擴(kuò)孔劑的最佳含量為5%.

2.2.2 增加小孔

通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論：在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑中添加微孔成孔劑可增加小孔的比例，能夠達(dá)到提高催化劑比表面和孔容的目的，并且可以使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速率顯著提高，這有利于降低反應(yīng)過(guò)程中的能耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在不改變轉(zhuǎn)化催化劑外形結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)改變其內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，可以有效地提高催化劑的反應(yīng)速率，這在一定程度上降低了反應(yīng)過(guò)程的能耗。實(shí)踐表明，可以利用微孔成孔劑和大孔擴(kuò)孔劑對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，由此獲得的催化劑的活性比傳統(tǒng)的Z107催化劑提高30%左右。

參考文獻(xiàn)

[1]宋若鈞，王齊惠.稀土添加劑對(duì)鎳轉(zhuǎn)化催化劑性能的影響[J].天然氣化工，2009（08）.

〔編輯：曹月〕

Abstract： From the current situation to start using natural gas steam catalyst， an improved method of natural gas steam catalyst can expect this study to improve the reforming catalyst at high temperatures helpful activity， which reduces the energy consumption for the entire reaction process with a very important practical significance.

Key words： natural gas； catalyst； energy； activityendprint

摘 要：從天然氣蒸汽催化劑的使用現(xiàn)狀入手，提出了天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法，期望此次研究能夠?qū)μ岣咿D(zhuǎn)化催化劑在高溫下的活性有所幫助，這對(duì)于在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中降低能耗具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：天然氣；催化劑；能耗；活性

中圖分類號(hào)：TQ116.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）04-0153-02

1 天然氣蒸汽催化劑的使用現(xiàn)狀分析

通過(guò)大量的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外的一段轉(zhuǎn)化催化劑普遍以Ni作為活性組分，NiO的含量基本都在12%～14%之間。有關(guān)報(bào)道稱，英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)集團(tuán)（ICI）研制開(kāi)發(fā)的PALL環(huán)負(fù)載NiO含量?jī)H為2.7%，但其活性卻與目前工業(yè)中使用的一段轉(zhuǎn)化催化劑相當(dāng)，由此可見(jiàn)，通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)工藝能夠有效地降低Ni的用量。鋁酸鹽和三氧化二鋁是一段轉(zhuǎn)化催化劑的兩大主要載體，近年來(lái)，隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)載體耐壓和強(qiáng)度要求的不斷提高，鋁酸鹽作為載體的應(yīng)用隨之不斷減少，而三氧化二鋁作為載體的應(yīng)用卻在不斷增多，這主要是因?yàn)槿藗冊(cè)谶€原和使用鋁酸鹽的過(guò)程中，其中的氫、一氧化碳和二氧化碳的存在會(huì)對(duì)氧化鈣造成一定程度的破壞，由此便出現(xiàn)了添加TiO2的鋁酸鈣載體，比較典型的產(chǎn)品有UCI公司推出的C11-1系列催化劑。除此之外，也有部分以尖晶石被作為載體的一段轉(zhuǎn)化催化劑，如R-67系列等。

目前，由ICI和托普索兩大公司研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的低水碳比節(jié)能型天然氣轉(zhuǎn)化催化劑在實(shí)際中的應(yīng)用較多，其中較具代表性的有ICI46-9和RKS-6等。此類催化劑全部都是以鎳作為主要的活性組分，其技術(shù)特點(diǎn)是在載體當(dāng)中加入了堿性助劑，從而進(jìn)一步提高了催化劑的抗積碳性能。在以天然氣為原料的大型合成氨裝置中，此類催化劑的應(yīng)用使得一段轉(zhuǎn)化水碳比降至2.5～2.7之間，綜合能耗也大幅度降低，符合節(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)要求。

在國(guó)內(nèi)，齊魯石化公司研究院在研制開(kāi)發(fā)低水碳比節(jié)能型天然氣轉(zhuǎn)化催化劑方面取得了一定的進(jìn)展，其以α-Al2O3為載體，并以稀土氧化劑和鉀堿作為助劑研制出了Z416催化劑，同時(shí)完成了500 h的加壓運(yùn)轉(zhuǎn)評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，當(dāng)水碳比為2.0、碳空速為6 000 h-1、出口溫度為800 ℃時(shí)，尾氣當(dāng)中的甲烷含量?jī)H為16%～18%. 該催化劑的綜合性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于ICI公司推出的ICI46-9催化劑。

2 天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法

2.1 天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的反應(yīng)機(jī)理

雖然早在20世紀(jì)30年代，相關(guān)專家就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了研究，但是，時(shí)至今日卻仍舊沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。目前，被業(yè)界普遍接受和認(rèn)可的理論主要有以下兩個(gè)方面。

甲烷擴(kuò)散至Ni催化劑的表面，并經(jīng)過(guò)脫氫之后生成活性碳和H2，隨后，生成的活性碳與水發(fā)生反應(yīng)并生成CO，CO2和H2，再經(jīng)過(guò)變換反應(yīng)之后，生成的CO，CO2和H2全部從催化劑表面脫離，并擴(kuò)散至反應(yīng)器當(dāng)中。該機(jī)理的具體反應(yīng)過(guò)程如圖1所示。

在催化劑的表面上，甲烷與水蒸氣會(huì)先解離成為原子態(tài)氧和CH2O，與此同時(shí)，在催化劑表面的吸附和相互作用下，便會(huì)直接生成CO，CO2和H2，其反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。

通過(guò)對(duì)反應(yīng)機(jī)理（2）進(jìn)行研究分析后，得出如下結(jié)論：鎳催化劑對(duì)甲烷與水蒸氣這兩類反應(yīng)物具有吸附和脫氫的能力，并且能夠加快反應(yīng)速度。如果催化劑表面鎳的能量均勻的話，那么，甲烷吸附于解離反應(yīng)的速率可達(dá)到最慢程度，所以，其可作為整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的控速環(huán)節(jié)，也就是說(shuō)，甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率與甲烷的濃度有關(guān)。由于甲烷蒸汽轉(zhuǎn)化屬于可逆的強(qiáng)吸熱反應(yīng)過(guò)程，所以，通過(guò)提高溫度能夠達(dá)到降低反應(yīng)氣體中甲烷含量的目的。由此可知，甲烷作為原料氣需要消耗所需的天然氣，并且在升溫過(guò)程中還需要燃燒掉一部分天然氣。

2.2 天然氣蒸汽催化劑的改進(jìn)方法

通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)后得知，天然氣蒸汽催化劑的孔結(jié)構(gòu)對(duì)其活性、選擇性、強(qiáng)度和內(nèi)表面利用率等多個(gè)方面均有不同程度的影響。鑒于此，本文通過(guò)微孔成孔劑、大孔擴(kuò)孔劑對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，最終目的是為了增加催化劑本身的比表面，以此來(lái)提供更多的反應(yīng)場(chǎng)所。同時(shí)，還能進(jìn)一步使孔容增大，有利于降低擴(kuò)散阻力。

2.2.1 加入擴(kuò)孔劑以改善催化劑的性能

在轉(zhuǎn)化催化劑的使用中，目前很少有超過(guò)1 000 nm的孔，為了達(dá)到降低內(nèi)擴(kuò)散阻力的目的，可以加入擴(kuò)孔劑，然后通過(guò)試驗(yàn)考察其加入量對(duì)催化劑孔結(jié)構(gòu)和性能的影響，最終確定出最佳的擴(kuò)孔劑含量。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出，擴(kuò)孔劑的最佳含量為5%.

2.2.2 增加小孔

通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論：在天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑中添加微孔成孔劑可增加小孔的比例，能夠達(dá)到提高催化劑比表面和孔容的目的，并且可以使整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速率顯著提高，這有利于降低反應(yīng)過(guò)程中的能耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在不改變轉(zhuǎn)化催化劑外形結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)改變其內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)，可以有效地提高催化劑的反應(yīng)速率，這在一定程度上降低了反應(yīng)過(guò)程的能耗。實(shí)踐表明，可以利用微孔成孔劑和大孔擴(kuò)孔劑對(duì)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化催化劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，由此獲得的催化劑的活性比傳統(tǒng)的Z107催化劑提高30%左右。

參考文獻(xiàn)

[1]宋若鈞，王齊惠.稀土添加劑對(duì)鎳轉(zhuǎn)化催化劑性能的影響[J].天然氣化工，2009（08）.

〔編輯：曹月〕

Abstract： From the current situation to start using natural gas steam catalyst， an improved method of natural gas steam catalyst can expect this study to improve the reforming catalyst at high temperatures helpful activity， which reduces the energy consumption for the entire reaction process with a very important practical significance.

Key words： natural gas； catalyst； energy； activityendprint