煤基合成气甲烷化用镍基催化剂失活热力学和抗失活预测
【摘要】利用热力学数据对煤基合成气甲烷化镍基催化剂硫中毒及积碳热力学进行了详细计算。计算表明:甲烷化反应条件下活性金属Ni和Mo与H_2S和COS的反应为自发过程,10~(-10)数量级分压的H_2S含量和10~(-14)数量级分压的COS含量均会导致镍金属活性组分生成硫化镍,使催化剂失活;在Ni基催化剂中添加Mo作为助催化剂时,硫含量不能超过10–6数量级。不同温度范围内发生的积碳反应类型不同,当温度为633.15~898.15K时,积碳反应主要为CO歧化反应和CO还原反应; 当温度为898.15~983.15K时,CH_4裂解反应为主要反应;此外,在0.1MPa下,加入摩尔分数为11.11%以上的水蒸气可避免积碳的发生。