目标™焦油转化催化剂对气化过程流

生物量和废弃物是气化过程在许多方面是有利的,为低碳能源提供合成气流,可再生燃料和化学前体。

然而,生物的复杂性和废物原料问题是由于各种副产物和杂质的存在,包括焦油、氨、和硫。沥青是一种复杂的混合物组成的可压缩的碳氢化合物和高沸点为180 - 350°C,导致材料的聚合和缩合在热交换器,出口管道,或微粒过滤器。这最终导致窒息和摩擦,降低系统效率和提高过程成本。

一种经济高效的催化重整Nexceris工程师开发的方法可以解决这个问题。目标™的焦油转化为合成气催化剂删除有问题的焦油作为一个可压缩的物种。目标™催化剂提供一个更方便和节能方法相比,液体擦洗,并增加燃料价值光碳氢化合物和酸转化成合成气(CO和H₂)。

目标™催化剂的性能

各种测试进行了演示的效率目标™催化剂在海员在不同操作条件下的破坏。

测试的粒状催化剂35-60筛孔尺寸在管式反应器进行改革柞木气化产品。采用甲苯作为代表烯烃和乙烯焦油化合物探针。气体空间速度是每小时10000 - 24000毫升/ g-hr。加载催化剂后,下一步是加热到750 - 850°C在生物质气化气体的流动。用质谱仪分析原料气和产品。

Washcoating催化剂在堇青石庞然大物与400年CSPI通道密度进行了将焦油,光碳氢化合物,和甲烷在模拟生物质气化合成气的产品流。萘作为模型化合物。反应条件温度= 900°C和GHSV = 10000 h¹。气相色谱仪(GC)是用于分析气体成分。

如图1所示,使用催化剂颗粒目标™改革的柞木气化产品帮助实现一个完整的焦油转化为800 - 850°C。催化剂提供一个一致的性能在测试。没有变化的改革活动流600小时中硫的存在(图2)。

pre-reduction过程不需要Nexceris的目标™催化剂,与其他传统的基于Ni的重整催化剂相比,由于其能力self-activate在流动的生物质气化温度800 - 850°C之前操作。

图1所示。沥青颗粒改革活动目标™催化剂条件下41.5%的h₂O, n 20.0%₂,13.5% h₂,9.6%的公司₂,7.7%的公司,5.8%的ch₄,1.9% c₂H₄880 ppm甲苯20 ppm H₂年代和24000 ml / g-h GHSV =。

图2。初步一生颗粒目标™催化剂条件下41.5%的h₂O, n 20.0%₂,13.5% h₂,9.6%的公司₂,7.7%的公司,5.8%的ch₄,1.9% c₂H₄,880点甲苯、20 ppm H₂年代和10000 ml / g-h GHSV =。

图3显示了碳氢化合物的改革活动目标™-washcoated巨石。C的转换_{2 +}碳氢化合物和甲烷是87%和20%,分别在H₂美国在产品中氢的浓度是35%,而H的比率₂/公司大致为1.8。对于C_{2 +}碳氢化合物、丙烷和丙烯产品的没有显示完整的转换。乙烷和乙烯的转化率是85%左右。

图3。生物质气化产品的改革目标™catalyst-washcoated堇青石庞然大物的H₂年代900°C条件下,GHSV = 10000 h¹,14.4% H₂,10.4%的公司,9.8%的公司₂,5.8%的CH₄,13.2% N₂,44.6% H₂啊,1.6% C₂H₆和C₂H₄,0.2% C₃H₈和C₃H₆,30 ppm萘(使用时)和22 ppm H₂年代。

从这个数据,光碳氢化合物的改革活动将按照以下顺序:C₃碳氢化合物(100%)> C₂甲烷碳氢化合物(85%)>(20%)在目标™催化剂——washcoated庞然大物。催化性能保持不变在增加30 ppm萘焦油模型化合物的饲料165小时。质谱仪也没有检测到萘排气。催化剂失活并不是在测试时观察到的H₂年代500小时(图3)。

1000小时后测试目标™catalyst-washcoated庞然大物,下一步是添加1000 ppm NH₃提要在不改变其他条件。结果表明,催化剂性能保持不变甚至在北半球₃(图4)。H₂年代的原料流进行了1145小时,但NH的浓度₃维持在1000 ppm。碳氢化合物的转化和甲烷增加到100%和95%以上,分别(图4)。

图4。生物质气化产品的改革目标™catalyst-washcoated堇青石庞然大物在NH的存在₃和H₂年代900°C条件下,GHSV = 10000 h¹,14.4% H₂,10.4%的公司,9.8%的公司₂,5.8%的CH₄,13.2% N₂,44.6% h₂啊,1.6% C₂H₆和C₂H₄,0.2% C₃H₈和C₃H₆,1000 ppm NH₃和22 ppm H₂(使用时)。

在产品,增加H₂浓度的比例到53%,H₂/公司大致为2.7。催化性能几乎一样没有氨和硫磺。甲烷的迅速增加和C_{2 +}碳氢化合物转换表明H的可逆的降解效果₂年代的催化剂。催化剂活性迅速恢复删除的H₂美国这个庞然大物没有任何失活催化剂即使测试超过2000小时的硫的存在。

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商业的影响

一个独一无二的结合设计目标™系统开发人员提供的优势。简单的热集成的催化剂与气化炉系统比其他焦油收集方法是另一个优势,这需要气流冷却有效运行。硫宽容的催化剂完成其设计优势,随着硫去除焦油后可进行删除。改革的目标™显示高活动光碳氢化合物合成气,并有能力self-activate生物质气化气体流动在700 - 850°C。这些设计特点提供独特的价值系统设计师。目标™催化剂使开发人员解决一个主要障碍在生物质气化的商业化过程中,允许一个有效的利用生物质生产的电力,有价值的化学物质,和液体燃料。

结论

Nexceris目标™催化剂可以将碳氢化合物和沥青转换成合成气在升高的温度下由有限公司₂改革和蒸汽重整。催化剂保持不变的氨和硫,使改革期间完成沥青转换柞木气化产品800 - 850°C。washcoated巨石的催化性能保持不变甚至超过2000小时后。的设计特点,目标™催化剂可以很容易地集成到气化系统。

这些信息已经采购,审核并改编自Nexceris提供的材料,有限责任公司。欧洲杯足球竞彩

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