洁净煤技术

作者：李林, 王昱瑞, 李爽, 史翊翔

关键词：重整制氢,柴油重整制氢,水蒸气重整,烧绿石载体,重整催化剂

通过柴油水蒸气重整制富氢合成气由于其有高H2/CO比和外部热源可用性，备受关注。然而，柴油中长碳链及复杂组分构成使催化剂存在氢气产率低、高温热烧结、积碳等技术难题。为了实现柴油高效重整制氢，创新性地采用不同A位(La3+/Pr3+/Sm3+)和B位为Ce元素构成的烧绿石作为载体并负载贵金属Rh制备催化剂，由于其载体有良好的氧流动性从而提升了柴油重整性能和抗积碳性能。通过拉曼光谱和电子顺磁共振表征结果表明：相比Pr2Ce2O7、Sm2Ce2O7和CeO2载体，La2Ce2O7载体含有更多的氧空穴和超氧\mathrmO_2^-离子，此外XPS、O2-TPD表征结果表明：质量分数3% Rh/La2Ce2O7催化剂相比Rh负载其他载体催化剂含有更丰富且更活泼的表面吸附氧物种，这与质量分数3% Rh/La2Ce2O7催化剂在正十六烷水蒸气重整中性能最优有密切关系。质量分数3% Rh/La2Ce2O7催化剂转化率最高达到97.2%，产物中氢气体积分数达到70.2%，副产物体积分数最低，甲烷(CH4)体积分数仅为0.03%，且没有乙烯产生(未达色谱检出线0.000 01%)，此外C2~C5体积分数也只有0.000 5%。将Rh含量进一步降低的质量分数1% Rh/La2Ce2O7催化剂应用于真实柴油水蒸气重整制氢，发现柴油重整性能相比正十六烷重整仅轻微下降，转化率仍高达97.5%，产物氢气体积分数达67.9%，副产物CH4、乙烯和C2~C5体积分数分别低至0.15%、0.04%和0.07%。催化剂显示出较好的重整性能及抗积碳性能，在工程实践应用中显示出巨大潜力。

来源：2025年第2期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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