降低镍基氨分解催化剂使用温度的方法及高岭土载体研究

降低镍基氨分解催化剂使用温度的方法及高岭土载体研究

摘要：本研究考察载体及添加剂对降低镍基氨分解催化剂使用温度的影响，探索降低氨分解催化剂使用温度的方法及机理，研究硫中毒对镍基氨分解催化剂催化性能的影响。从吸水性、耐酸蚀性、强度3个方面考察了高岭土作为催化剂载体的基本性质，同时确定了其作为载体制备中影响最大的因素，即高岭土与氧化镁的质量配比和煅烧温度。配比主要影响载体的耐酸蚀性，而煅烧温度对载体的吸水性和强度影响最大。高岭土载体和氧化镁载体制备的镍基催化剂用于氨分解的活性基本相同，当反应温度达到800℃时，氨分解率接近100%，说明高岭土载体也是一种良好的氨分解催化剂载体。 选取Fe、Cr、Mo的氧化物作为添加剂对镍基氨分解催化剂进行改进，并通过XRD、Ｔ Ｒ Ｒ等分析方法对催化剂进行表征。3种改进后的镍基催化剂的氨分解活性均有所提高，其中Mo的效果最为明显，在670 ℃基本可以实现氨分解。Ｔ Ｒ Ｒ实验结果表明，3种元素的引入降低了镍基催化剂的还原温度，提高了其氨分解活性。但还原温度并不是越低越好，但降低到一个合适的温度范围更为合理。根据几种催化剂的情况推断，降低镍基催化剂的还原温度至500.750 ℃是一个较为合理的温度范围，在此温度范围内镍基催化剂的氨分解活性最高。硫中毒后镍基催化剂的氨分解活性明显降低。 结合催化剂的XRD表征结果，认为催化剂失活的主要原因是硫化物的生成。关键词：氨分解，镍催化剂（Ni），高岭土载体，硫中毒