專(zhuān)利名稱(chēng)：利用多孔鎳催化劑水熱還原CO₂或CO為甲烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用多孔鎳催化劑水熱還原CO2 為甲烷的方法。
背景技術(shù)：
自20世紀(jì)30年代以來(lái)，人類(lèi)使用化石燃料排放了大量的(X)2等溫室氣體，大氣中 CO2濃度持續(xù)增高的問(wèn)題引起了各國(guó)政府的高度重視，如何限制CO2的過(guò)量排放已成為各國(guó)可持續(xù)發(fā)展的全球性問(wèn)題。因此從(X)2到化學(xué)品的轉(zhuǎn)化技術(shù)受到世界各國(guó)的關(guān)注，并開(kāi)始投入到實(shí)際應(yīng)用之中。目前已經(jīng)產(chǎn)生了不同發(fā)展階段的技術(shù)成果，如在其它化學(xué)物質(zhì)直接或間接參與下利用(X)2制備多功能復(fù)合金屬氫氧化物、長(zhǎng)效碳酸氫銨、乙二醇和甲烷的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段。CO2的還原技術(shù)主要有電化學(xué)還原法、光化學(xué)還原法和甲烷化法。電化學(xué)還原法是利用外加電動(dòng)勢(shì)來(lái)克服co2/co2_電對(duì)的高氧化還原電位使二氧化碳還原為甲烷的方法。二氧化碳的光化學(xué)還原是通過(guò)光照射催化劑，形成催化劑自由基或激發(fā)電子來(lái)完成的，所用的催化體系有金屬絡(luò)合物催化體系、半導(dǎo)體懸浮體體系和模擬光合作用還原二氧化碳的酶催化體系。對(duì)這兩種還原方法的研究雖然取得了一定的進(jìn)展，但是仍然存在以下問(wèn)題亟待解決。一是以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的膠體催化體系及貴金屬絡(luò)合物溶液催化體系都存在著催化效率不高、量子收率低的缺點(diǎn)，且這類(lèi)催化劑成本高，不利于工業(yè)應(yīng)用。二是實(shí)驗(yàn)室研究中大多使用水銀燈模擬太陽(yáng)光，而實(shí)際的太陽(yáng)光比水銀燈輻射要分散的多，因此需要反應(yīng)裝置具備很大的受光面積來(lái)大規(guī)模聚集太陽(yáng)光，勢(shì)必增加了成本。二氧化碳的化學(xué)還原法是指利用氫氣在氣相條件下以Fe、Co、Ni、Ru等為催化劑還原二氧化碳生成甲烷。雖然二氧化碳的氣相還原目前已有廣泛的工業(yè)應(yīng)用，但是這種方法仍然存在一些問(wèn)題，具體體現(xiàn)在(1)當(dāng)原料氣中的CO含量>0.3%，(C0+C02) >0.7% 時(shí)，容易導(dǎo)致催化劑床層溫度波動(dòng)，難以精確控溫。(2)甲烷化反應(yīng)在氣相中進(jìn)行，容易發(fā)生積碳，導(dǎo)致催化劑失活，降低轉(zhuǎn)化效率。水熱反應(yīng)方法是近二三十年來(lái)興起并迅速成為應(yīng)用化學(xué)的研究熱點(diǎn)之一，水熱反應(yīng)(hydrothermal reaction)是指在高溫(150 600°C )高壓下，以水為溶劑的反應(yīng)過(guò)程，可以分為超臨界反應(yīng)和亞臨界反應(yīng)。水的臨界溫度為T(mén)e = 374. 2°C，臨界壓力為Pc = 22. IMPa0當(dāng)體系的溫度和壓力超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)，稱(chēng)為超臨界水(supercriticalwater，SCW)， 當(dāng)體系的溫度處于150 374°C，壓力處于0. 4 22. IMPa，稱(chēng)為近臨界水(near-critical water,NCff)。與普通的液體水及水蒸汽相比，近臨界水的介電常數(shù)、溶劑化能力、粘度、離子積發(fā)生了很大變化。水的溫度越接近臨界狀態(tài)，分子間的氫鍵越弱，許多氣體(如氧氣、氫氣、CO、CO2)的溶解度增大，因此可以使反應(yīng)更容易進(jìn)行。近臨界水的眾多特點(diǎn)決定了它在化學(xué)反應(yīng)中有很多獨(dú)特的應(yīng)用。本研究室之前的研究表明，在水熱條件下，CO2可以在普通鎳粉的催化下被還原為甲酸、甲烷和甲醇，但此反應(yīng)對(duì)甲酸的選擇性好，只有微量的甲烷和甲醇生成。本發(fā)明中采用了多孔鎳，比表面積大，使得甲烷產(chǎn)率大大提高，接近100 %，選擇性好。另外，金屬氧化物如狗0，也可以被一些生物質(zhì)(如生物柴油的原產(chǎn)物甘油)還原為單質(zhì)鐵，因此本發(fā)明中氫氣的最終來(lái)源是生物質(zhì)與水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種便于控制反應(yīng)溫度、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少、轉(zhuǎn)化效率高的利用多孔鎳催化劑水熱還原CO2或CO為甲烷的方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種利用多孔鎳催化劑水熱還原(X)2或CO為甲烷的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟將多孔鎳催化劑置于水熱反應(yīng)器中，然后將氫氣與(X)2或CO按摩爾比為 1 (1 10)在水熱反應(yīng)器中混合，控制反應(yīng)器的溫度為200 400°C，調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓力為6 20MPa，反應(yīng)時(shí)間為5 180min，即得到反應(yīng)產(chǎn)物甲烷。所述的多孔鎳催化劑由鋁鎳合金制備，該鋁鎳合金中鋁和鎳的重量比為1 (1 2)。所述的多孔鎳催化劑制備方法如下用氫氧化鈉溶液溶解顆粒狀鋁鎳合金中的鋁，溶解后過(guò)濾，所得固體在烘箱中烘干，即得多孔鎳催化劑。所述的氫氣可以是純的氫氣，也可以是!^e、Al、Si或Mn金屬在水熱條件下被氧化從水中還原產(chǎn)生的氫。所述的CO2或CO可以是純CO2或C0，也可以是來(lái)自煤化工、燃煤電廠、焦化廠、煉鋼廠高耗能工廠排放的含碳氧化物的廢氣，還可以是城市粗煤氣和合成氨的原料氣。所述的反應(yīng)產(chǎn)物含包括微量甲酸。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明轉(zhuǎn)化過(guò)程在水熱條件下進(jìn)行，便于控制反應(yīng)溫度，使反應(yīng)體系內(nèi)部溫度均勻分布，克服了現(xiàn)有工藝中催化劑床層溫度不穩(wěn)定的問(wèn)題，另外，在水熱條件下，催化劑容易積碳失活的不足也得以解決。本發(fā)明還具有工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少，轉(zhuǎn)化效率高的特點(diǎn)，具體包括以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明將純C02、CO或廢氣中的C02、CO轉(zhuǎn)化成甲烷，實(shí)現(xiàn)了 C02、CO資源化利用的目的，同時(shí)具有轉(zhuǎn)化效率高、工藝簡(jiǎn)單、操作方便、無(wú)二次污染的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)減少(X)2的排放及解決能源短缺具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和理論價(jià)值；( 本發(fā)明中多孔鎳催化劑浸沒(méi)在水相中，反應(yīng)在水相中進(jìn)行，可以避免碳的氧化物還原不完全，在多空鎳催化劑表面積碳，降低催化劑的活性。氣相反應(yīng)中，還原不完全產(chǎn)生的碳單質(zhì)顆粒吸附在催化劑表面形成積碳，導(dǎo)致催化活性降低；(3)本發(fā)明中多孔鎳催化劑浸沒(méi)在水相中，可以吸收催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)中放出的熱量， 保證了反應(yīng)器內(nèi)不同部位催化劑的溫度均勻穩(wěn)定。氣相反應(yīng)中，反應(yīng)放出的熱量來(lái)不及擴(kuò)散，會(huì)使催化劑床層局部溫度發(fā)生較大的波動(dòng)，不利于對(duì)反應(yīng)溫度的控制。


圖1為在多孔鎳催化劑的作用下氫氣還原CO、CO2原料氣水熱反應(yīng)產(chǎn)品氣與反應(yīng)前原料氣的TCD圖譜比較；
圖2本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1燃煤電廠的廢氣是CO2排放的主要來(lái)源之一。目前，中國(guó)的電力部門(mén)以每年排放 27億噸(X)2緊隨美國(guó)之后，居世界第二。將本發(fā)明運(yùn)用到電力部門(mén)，可將其排放的廢(X)2收集通入水熱反應(yīng)器進(jìn)行處理。而且發(fā)電廠的廢熱可以提供一些反應(yīng)所需要的溫度，使水熱處理二氧化碳的能耗降低。燃煤電廠按需求采用合適的水熱反應(yīng)器，其工業(yè)化生產(chǎn)可采用附圖所示的工藝流程。反應(yīng)條件控制如下氫氣的添加量為CO2的5倍(以摩爾比例計(jì))，反應(yīng)溫度300°C，反應(yīng)壓力lOMPa，催化劑添加量與原料氣的比例為1 1 (摩爾比)，反應(yīng)時(shí)間90分鐘。通過(guò)此反應(yīng)，可將(X)2大量轉(zhuǎn)化成甲烷；且催化劑可重復(fù)多次應(yīng)用，節(jié)約了轉(zhuǎn)化的成本。另外在水熱條件下廢氣中的有害氣體S0X、NOx等能溶入水中，因此，降低了排入大氣中氣相組分內(nèi)的污染成分；溶于水中的S0x、N0jiC02還原效果不會(huì)產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)液體產(chǎn)物的回收利用不但能生成新的能源，還可大幅減少溫室氣體排放?？蓪?duì)整個(gè)中國(guó)CO2總量的削減作出貢獻(xiàn)。實(shí)施例2燃煤工業(yè)鍋爐平均運(yùn)行效率僅為60% 65%，每年排放的煙塵約200萬(wàn)噸，二氧化硫約700萬(wàn)噸，二氧化碳將近10億噸，是僅次于火電廠的第二大煤煙型污染源。針對(duì)這一現(xiàn)狀，可在各燃煤廠內(nèi)配置水熱反應(yīng)裝置，將其排放的廢氣收集進(jìn)行處理。燃煤工業(yè)鍋爐按規(guī)格大小采用合適的水熱反應(yīng)器，其工業(yè)化生產(chǎn)可采用附圖所示的工藝流程。反應(yīng)條件控制如下氫氣的添加量為CO2的5倍(以摩爾比例計(jì))，反應(yīng)溫度 350°C，反應(yīng)壓力lOMPa，催化劑添加量與原料氣的比例為1 1 (摩爾比)，反應(yīng)時(shí)間60分鐘。通過(guò)此反應(yīng)，可以將(X)2大量轉(zhuǎn)化成甲烷。且催化劑可重復(fù)多次應(yīng)用，節(jié)約了轉(zhuǎn)化的成本。另外在水熱條件下廢氣中的有害氣體能溶入水中，因此，降低了排入大氣中氣相組分內(nèi)的污染成分；同時(shí)，對(duì)0)2還原效果不會(huì)產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)液體產(chǎn)物的回收利用，也可將其視作一筆可觀的經(jīng)濟(jì)收益。此法不但能生成新的能源，還可大幅減少溫室氣體排放。且可解決燃煤工業(yè)鍋爐企業(yè)(X)2難集中治理的現(xiàn)狀，在每一個(gè)燃煤鍋爐企業(yè)就可以完成(X)2的利用轉(zhuǎn)化。而且燃煤工業(yè)鍋爐的廢熱可以提供一些反應(yīng)所需要的溫度，使水熱處理二氧化碳的能耗降低。實(shí)施例3垃圾焚燒廠的二氧化碳等溫室氣體排放量不斷增加，據(jù)計(jì)算，大多數(shù)焚燒廠每年產(chǎn)生的二氧化碳比火電廠還要多。對(duì)于煙氣所含大量的二氧化碳，可就地建一水熱處理設(shè)備，收集所排放的廢氣，將其作為原料進(jìn)行水熱轉(zhuǎn)化。而且焚燒帶來(lái)的大量熱能完全能夠提供反應(yīng)所需要的溫度，使水熱處理二氧化碳的運(yùn)行成本進(jìn)一步降低。垃圾焚燒廠按需求采用合適的水熱反應(yīng)器，其工業(yè)化生產(chǎn)可采用附圖所示的工藝流程。反應(yīng)條件控制如下氫氣的添加量為CO2的10倍(以摩爾比例計(jì))，反應(yīng)溫度200°C，反應(yīng)壓力20MPa，催化劑添加量與原料氣的比例為1 1(摩爾比)，反應(yīng)時(shí)間180分鐘。通過(guò)此反應(yīng)，可以將(X)2大量轉(zhuǎn)化成甲烷。且催化劑可重復(fù)多次應(yīng)用，節(jié)約了轉(zhuǎn)化的成本。另外在水熱條件下廢氣中的有害氣體能溶入水中，因此，降低了排入大氣中氣相組分內(nèi)的污染成分；同時(shí)，對(duì)CO2還原效果不會(huì)產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)液體產(chǎn)物的回收利用，也可將其視作一筆可觀的經(jīng)濟(jì)收益。此法不但能生成新的能源，還可大幅減少溫室氣體排放。實(shí)施例4鋼鐵行業(yè)是使用化石燃料四大工業(yè)之一，它每年排放的二氧化碳量相當(dāng)大，可達(dá)六億五千萬(wàn)。出于對(duì)溫室氣體造成地球變暖的擔(dān)憂(yōu)，降低二氧化碳排放量也已成為發(fā)達(dá)國(guó)家鋼鐵企業(yè)環(huán)保工作的重點(diǎn)。將其排放的(X)2收集通入水熱裝置進(jìn)行處理轉(zhuǎn)化，以達(dá)到二氧化碳的減量化。鋼鐵廠按需求采用合適的水熱反應(yīng)器，其工業(yè)化生產(chǎn)可采用附圖所示的工藝流程。反應(yīng)條件控制如下氫氣的添加量為CO2的1倍(以摩爾比例計(jì))，反應(yīng)溫度400°C，反應(yīng)壓力6MPa，催化劑添加量與原料氣的比例為1 1(摩爾比)，反應(yīng)時(shí)間5分鐘。通過(guò)此反應(yīng)，可以將(X)2大量轉(zhuǎn)化成甲烷。且催化劑可重復(fù)多次應(yīng)用，節(jié)約了轉(zhuǎn)化的成本。另外在水熱條件下廢氣中的有害氣體能溶入水中，因此，降低了排入大氣中氣相組分內(nèi)的污染成分；同時(shí)，對(duì)CO2還原效果不會(huì)產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)液體產(chǎn)物的回收利用，也可將其視作一筆可觀的經(jīng)濟(jì)收益。此法不但能生成新的能源，還可大幅減少溫室氣體排放。實(shí)施例5目前，世界上所需氫氣的大部分是由化學(xué)法制得，如在煉油工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、石油化工等行業(yè)的大量用氫一般由天然氣或輕油蒸汽轉(zhuǎn)化法、重油或煤的部分氧化法等方法制得。采用這些制氫方法的共同缺陷是制備的H2產(chǎn)品中不可避免地含有一定量的C0、C02，如果這種氫氣產(chǎn)品(俗稱(chēng)“粗氫”)不經(jīng)處理直接供給下游用戶(hù)使用，會(huì)給后續(xù)過(guò)程造成很大的負(fù)面影響，因此對(duì)于粗氫的提純處理十分必要。一般對(duì)于大多數(shù)的下游用戶(hù)，要求經(jīng)過(guò)提純處理后H2產(chǎn)品中(X)2和CO的總量小于5 10 μ g/g，甚至更低。甲烷化過(guò)程的主要作用是將混合氣中對(duì)后續(xù)過(guò)程催化劑具有毒害作用的(X)2和CO轉(zhuǎn)化為甲烷，以達(dá)到凈化氫氣、 提升產(chǎn)品氣熱值、降低環(huán)境污染的目的。將粗氫、多孔鎳催化劑和水導(dǎo)入水熱反應(yīng)器，反應(yīng)條件控制如下反應(yīng)溫度 2500C，反應(yīng)壓力15MPa，催化劑添加量與原料氣的比例為1 1 (摩爾比)，反應(yīng)時(shí)間100分鐘。通過(guò)反應(yīng)，粗氫中約98%的CO2和CO轉(zhuǎn)化為甲烷，去除了對(duì)下游應(yīng)用有影響的雜質(zhì)。而且催化劑可重復(fù)多次應(yīng)用，節(jié)約了轉(zhuǎn)化的成本。實(shí)施例6煤炭在我國(guó)的能源戰(zhàn)略中居特殊地位，煤的氣化是生產(chǎn)城市煤氣的主要途徑之一。我國(guó)政府早在1984年就提出了城市煤氣發(fā)展規(guī)劃并制定了城市煤氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)熱值彡14654kJ/m3, CO < 10%, O2 < 1%, H2S < 20mg/m3。但大多數(shù)煤氣化工藝(如魯奇爐或德土古爐等氣化)生產(chǎn)的煤氣中都含有20 30%的CO，CO的含量比較高而CH4含量較低不符合城市煤氣使用的要求。必須改質(zhì)，通過(guò)部分甲烷化使煤氣中大部分CO與H2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高熱質(zhì)的甲烷(熱值3525^α/πι3)，可以使CO含量降低到10%以下又可使煤氣熱值提高到14654kJ/m3以上，還能更有效地利用現(xiàn)有的氣化和運(yùn)輸設(shè)備，節(jié)約我國(guó)本來(lái)就很缺乏的石油液化氣資源，另外CO濃度降低，也提高了使用的安全性。因此需要尋找一種效率高， 能耗低，經(jīng)濟(jì)性好的轉(zhuǎn)化方法。將城市粗煤氣、多孔鎳催化劑和水導(dǎo)入水熱反應(yīng)器，反應(yīng)條件控制如下反應(yīng)溫度 400°C，反應(yīng)壓力9MPa，催化劑添加量與原料氣的比例為1 1 (摩爾比)，反應(yīng)時(shí)間80分鐘。通過(guò)反應(yīng)，城市粗煤氣中約98%的CO轉(zhuǎn)化為甲烷，降低了煤氣中CO的含量，同時(shí)提高了煤氣的熱值。而且催化劑可重復(fù)多次應(yīng)用，節(jié)約了甲烷化的成本。實(shí)施例7一種利用多孔鎳催化劑水熱還原(X)2或CO為甲烷的方法，該方法包括以下步驟 將多孔鎳催化劑置于水熱反應(yīng)器中，然后將氫氣與CO2或CO按摩爾比為1 5在水熱反應(yīng)器中混合，控制反應(yīng)器的溫度為300°C，調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓力為9MPa，反應(yīng)時(shí)間為60min，即得到反應(yīng)產(chǎn)物甲烷，另外，反應(yīng)的還原產(chǎn)物除了甲烷外，在反應(yīng)后的液體中還有少量甲酸生成，甲酸為重要的化工原料，可以進(jìn)行回收利用。所用的多孔鎳催化劑由鋁鎳合金制備，該鋁鎳合金中鋁和鎳的重量比為1 1，制備方法如下用氫氧化鈉溶液溶解顆粒狀鋁鎳合金中的鋁，溶解后過(guò)濾，所得固體在烘箱中烘干，即得多孔鎳催化劑。在多孔鎳催化劑的作用下氫氣還原CO、CO2原料氣水熱反應(yīng)產(chǎn)品氣與反應(yīng)前原料氣的TCD圖譜比較如圖1所示。原料氣中CO2含量為49. 63%，CO含量為50. 37%。催化反應(yīng)中H2與原料氣氣的摩爾比為5 1，溫度為300°C，壓力為lOMPa，時(shí)間為30min，催化劑與混合氣摩爾比為1 1。經(jīng)過(guò)儀器分析可以得出，CO與CO2混合氣的轉(zhuǎn)化率為98.8%。圖2為本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)工藝流程示意圖。本發(fā)明工藝流程如下首先將含有CO、 CO2和氫氣(含金屬置換產(chǎn)生的氫)的原料氣1在壓縮機(jī)2中壓縮，壓縮后的原料氣在壓差的推動(dòng)下進(jìn)入水熱反應(yīng)器3，C0、C02在多孔鎳催化劑的作用下被還原為甲烷；反應(yīng)后的混合氣在高壓儲(chǔ)氣罐4的頂端流出，在高壓儲(chǔ)氣罐4內(nèi)與水發(fā)生初步分離；流出高壓儲(chǔ)氣罐4的混合氣經(jīng)過(guò)背壓閥進(jìn)入冷凝器5，在冷凝器5中冷卻，水蒸氣被冷卻，發(fā)生凝結(jié)，在冷凝器5 的底端流回儲(chǔ)水罐6，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，剩余的氣體即為甲烷化后的產(chǎn)品氣，從冷凝器的頂端流出。
權(quán)利要求
1.一種利用多孔鎳催化劑水熱還原CO2或CO為甲烷的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟將多孔鎳催化劑置于水熱反應(yīng)器中，然后將氫氣與CO2或CO按摩爾比為 1 (1 10)在水熱反應(yīng)器中混合，控制反應(yīng)器的溫度為200 400°C，調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓力為6 20MPa，反應(yīng)時(shí)間為5 180min，即得到反應(yīng)產(chǎn)物甲烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用多孔鎳催化劑水熱還原C02或CO為甲烷的方法，其特征在于，所述的多孔鎳催化劑由鋁鎳合金制備，該鋁鎳合金中鋁和鎳的重量比為 1 (1 2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用多孔鎳催化劑水熱還原C02或CO為甲烷的方法，其特征在于，所述的多孔鎳催化劑制備方法如下用氫氧化鈉溶液溶解顆粒狀鋁鎳合金中的鋁，溶解后過(guò)濾，所得固體在烘箱中烘干，即得多孔鎳催化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用多孔鎳催化劑水熱還原C02或CO為甲烷的方法，其特征在于，所述的氫氣可以是純的氫氣，也可以是 ^、Α1、&ι或Mn金屬在水熱條件下被氧化從水中還原產(chǎn)生的氫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用多孔鎳催化劑水熱還原C02或CO為甲烷的方法，其特征在于，所述的(X)2或CO可以是純(X)2或C0，也可以是來(lái)自煤化工、燃煤電廠、焦化廠、煉鋼廠高耗能工廠排放的含碳氧化物的廢氣，還可以是城市粗煤氣和合成氨的原料氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用多孔鎳催化劑水熱還原C02或CO為甲烷的方法，其特征在于，所述的反應(yīng)產(chǎn)物含包括微量甲酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用多孔鎳催化劑水熱還原CO2或CO為甲烷的方法，將多孔鎳催化劑置于水熱反應(yīng)器中，然后將氫氣與CO2或CO按摩爾比為1∶(1～10)在水熱反應(yīng)器中混合，控制反應(yīng)器的溫度為200～400℃，調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓力為6～20MPa，反應(yīng)時(shí)間為5～180min，即得到反應(yīng)產(chǎn)物甲烷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的CO2和CO的最高轉(zhuǎn)化率均高達(dá)99％，整個(gè)反應(yīng)在水熱條件下進(jìn)行，解決了氣相還原過(guò)程中催化劑表面容易積碳導(dǎo)致催化劑失活的缺點(diǎn)，同時(shí)所用的催化劑具有強(qiáng)度高、活性好、熱穩(wěn)定性好、具有良好的低溫活性等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D53/86GK102464544SQ20101055480
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者崔欣, 程敏, 金放鳴, 閆鵬 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)