丙三醇水蒸汽催化重整制氫研究.pdf

1、隨著生物柴油產業(yè)迅速發(fā)展，合理有效利用其副產物丙三醇開發(fā)高附加值產品已成為迫切需要解決的問題;與此同時燃料電池的技術突破必將推動制氫產業(yè)的發(fā)展。因此利用丙三醇制取燃料電池用氫將有很好的發(fā)展前景。本文根據目前的研究進展對負載型催化劑丙三醇水蒸汽重整制氫反應展開研究，對能制備直接應用于低溫氫燃料電池的氫氣的方法進行了探索。
　　首先，本文考察了以La2O3為載體的Ni，Co，Cu，Fe四種主催化劑丙三醇水蒸汽重整制氫的催化性能。研究發(fā)

2、現:相同條件下Ni/La2O3催化劑對丙三醇裂解反應活性非常高，在350℃時就可催化丙三醇完全裂解生成氣相產物。同時在該催化劑催化作用下，氣相產物中H2的選擇性較高，而CO的含量極低。
　　其次，在上述相同條件下本文對催化劑的載體酸堿性以及稀土金屬氧化物載體進行系統(tǒng)研究。研究表明:催化劑載體的酸堿性與丙三醇裂解、脫氫以及反應產物的分布有密切關系。負載于堿性氧化物載體的鎳基催化劑(Ni/白云石，Ni/MgO)能夠獲得更高的丙三醇轉化

3、率以及H2選擇性。而以稀土金屬La2O3為載體的催化劑對于丙三醇裂解反應的活性最高。
　　第三，通過添加KOH助劑對Ni/La2O3催化劑改性并考察其丙三醇水蒸汽重整制氫的催化性能，結果表明:催化劑改性后，丙三醇的轉化率變化不大，但催化劑對甲烷化反應有明顯抑制作用，對水汽轉換反應的催化活性也有了提高，因而得到了非常高的H2產率。當進料濃度為20％ wt丙三醇，和反應溫度400℃下，丙三醇完全轉化為氣相產物，H2收率為99.9％，且

4、產物中不含CH4，CO的選擇性也極低(0.1％);此外，經改性后的催化劑穩(wěn)定性非常好，即使在30％ wt丙三醇進料濃度下，在400℃下該催化劑催化活性能連續(xù)保持125 h。
　　最后，初步探索了以KOH改性Ni/La2O3為催化劑丙三醇水蒸汽重整反應的動力學，建立了動力學模型，并得到該反應的活化能(Ea)為104.964 kJ，該反應對丙三醇的反應級數為0.5951，對水蒸汽的反應級數為1.3336。這一結果說明增加水蒸汽的分壓對