- 文献综述(或调研报告):
生物质催化重整制备的合成气主要成分为一氧化碳合氢气可以将其作为重要的化工原料,来制备各种碳氢化物。因为生物质资源可再生、价格低、来源广、储量大、可储存性强,并且其中氮和硫等有害元素较少,所以用其来代替化石燃料来制备化工原料对环境的污染很小。又因为生物质气化技术属于生物质热化学利用的一种,其能量转化率较高,故上述制备方法较为可行,且有着很广阔的应用前景。现如今,生物质催化重整制备合成气的工艺已经被广为研究,其具体的研究现状和研究内容如下:
- 合成气的制备工艺
(1)利用甲烷制备:现如今,工业上大规模应用主要集中在甲烷的间接转化,首要的过程便是将甲烷转化为有氢气和一氧化碳组成的合成气,再将其转化为甲醇、氨、混合醇等重要的化工燃料和液体燃料,以此来提高甲烷利用的经济性。利用甲烷来制备化工所需原料的合成气的主要反应包括:甲烷蒸汽转化反应、甲烷部分氧化反应、甲烷完全燃烧反应、水蒸气变化反应和甲烷与二氧化碳重整反应。这些反应分别按顺序如下所示:
→ 206kJ/mol
0.5→ -36 kJ/mol
2→ 2-802 kJ/mol
→-41 kJ/mol
→ 247 kJ/mol
在这几个重要的反应中:
甲烷—二氧化碳重整反应可以制备出1:1比例的氢气与一氧化碳合成气,可作为各种羰基的直接合成原料,这一点是产生高氢气一氧化碳比例的甲烷水蒸气重整反应所做不到的。而且此反应中的二氧化碳以及甲烷被人们认为是主要的温室气体,故此反应可以起到积极的温室气体减排效果,这是一个需要研究的重点。
甲烷水蒸气重整可以制备出3:1的氢气与一氧化碳比例的合成气,氢气产率较高。此反应常采用作为催化剂,且在其中可加入一些镁、钙的碱金属或钾,能够加速炭从催化剂表面去除。而过量的水蒸气可防止炭的沉积带来的负面效应。
