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在我国当下空气污染情况令人堪忧,雾霾现象十分严重,其主要起因是以煤在能源结构的所占比例过重。故改变能源结构,将煤炭资源清洁化迫在眉睫。将固体高污染燃料煤经过气化过程生成合成气。再通过甲烷化以得到清洁能源甲烷。且工业实际操作中,常常是多级反应器,第一段反应的产物添加一定原料气之后直接进入下一段反应器,故下一段反应器的入口气中含有一定含量的水蒸气与CO2。现在研究表明一定含量的水蒸汽可以抑制积碳的生成,但是过大含量的水蒸气由于水合反应会导致载体结构的破坏。文献记载在甲烷化反应中CO与CO2的甲烷化是一个竞争反应。目前文献中很少有人做原料气中含有一定量水蒸气与CO2的稳定性实验。故本文将合成气催化转化制甲烷反应工艺作为核心研究内容,模拟工业环境下催化剂甲烷化的长时间稳定性,了解水蒸气与CO2对催化剂甲烷化的影响。本文载体使用工业成型拉西环与三叶草γ-Al2o3,使用等体积浸渍法制备了不问NiO负载量,添加不同改性助剂,添加不同助剂含量的一系列催化剂。利用石英管固定床反府器进行催化剂性能评价,利用XRD、 TPR、BET、TEM、TG等对其结构进行表征。用工业成型拉西环载体制备7.5%、11.2%、18.7、26.1%、37.4%、44.8%一系列不同NiO负载量的催化剂,发现较优NiO含量为18.7%和26.1%。不同助剂改性载体,分别添加碱土金属氧化物(MgO、CaO、BaO),稀土金属氧化物(La2O3、CeO2、Sm2O3)和过渡金属氧化物(Fe2O3、CoO、CuO、 ZrO2、TiO2、MoO3),发现助剂对催化剂的活性有促进作用,其中碱土金属Mg,与稀土金属La为最优助剂。制备一系列Mg, La改性的Ni基催化剂,评价这些加水蒸汽前后活性后选出26.1%NiO-6,4% La2O3/MgAl204@Al203(BL) (4.1%MgO)为最优配方催化剂。该催化剂在不加水条件下,200℃起活,CO完全转化,CH4的选择性达到99.05%。在加水的条件下,220℃起活,CO完全转化,CH4选择性达到98.12%。在原料气中掺杂25vol%水蒸气的条件下连续反应1572小时后性能仍然优越,具有非常广阔的工业前景。用工业成型三叶草载体制备7.5%、11.2%、18.7、26.1%、33.6%一系列不同NiO负载量的催化剂,发现较优NiO含量为26.1%。以Mg助剂改性载体后,制备出26.1%NiO/MgAl2O4@Al2O3(BL)(4.1%MgO)。在原料气V(H2):V(CO); V(CO2)=110:22:7.7的条件下连续反应1448小时后性能仍然优越,平均CO转化率为99.38%,平均CO2转化率为90.18%、平均CH4选择性为99.64%。在原料气V(H2):V(CO):V(CO2)=70:22=14的条件下连续反应1602小时后性能仍然优越平均CO转化率为96.05%,平均CH4选择性为87.47%,且能具有一定CO2甲烷化活性具有非常广阔工业前景。