甲烷部分氧化制合成气载体及助剂对Ni系催化剂活性的影响

采用浸渍法制备了Ni系催化剂,并用程序升温还原和X射线衍射技术对催化剂进行了表征,用固定床微反装置考察了催化剂的催化活性. 活性考察结果表明,在Ni担载量为8%的Ni/γ -Al2O3,Ni/δ-Al2O3,Ni/θ-Al2O3和Ni/α-Al2O3四种催化剂上,甲烷部分氧化制合成气反应的活性及产物选择性存在着明显的差异. 在770 ℃下,甲烷转化率及CO和H2的选择性按Ni/γ-Al2O3＜Ni/δ-Al2O3＜Ni/ θ-Al2O3≈Ni/α-Al2O3顺序排列. 在相同的条件下,加入适量的CeO2 助剂后,Ni/γ-Al2O3和Ni/δ-Al2O3上的反应活性和选择性显著提高,而Ni/θ-Al2O3和Ni/α-Al2O3上的活性和选择性却变化不大. 同时, 表征结果显示,Ni易与γ-Al2O3形成镍铝尖晶石NiAl2O4,加入CeO2助剂能有效地抑制该组分的生成,而Ni/α-Al2O3样品中未发现NiAl2O4. 因此,不同Ni/ Al2O3催化剂体系上的反应活性及选择性的差异可归结为不同结构Al2O3载体的性质不同,及CeO2对抑制镍铝尖晶石生成的效果不同.