靶™焦油改造气化过程流催化剂

生物质和废物衍生的气化方法在许多方面是有利的，为低碳能量，可再生燃料和化学前体提供合成气流。

然而，由于存在各种副产物和杂质，包括焦油，氨和硫，因此存在生物质和废料原料的复杂性是一个问题。焦油是由可冷凝烃组成的复杂混合物，具有180-350℃的高沸点，这导致换热器中材料的聚合和冷凝材料，出口管或颗粒过滤器。这导致窒息和磨损，最终降低系统效率并提高了工艺成本。

Nexceris工程师开发的经济高效的催化重整方法可以解决这个问题。Target™催化剂将焦油转化为合成气的转化为可粘附物种，去除问题焦油。目标™催化剂提供更方便和能量有效的方法，与液体擦洗相比，通过将光烃转化为合成气（CO和H）来增加燃料值₂）。

Target™催化剂的性能

进行了各种测试以证明在不同的操作条件下在破坏焦油中的靶™催化剂的效率。

在管状反应器中进行35-60目尺寸的粒状催化剂测试，以改革橡木气化产品。使用甲苯作为乙烯代表烯烃和焦油化合物的探针。使用的气体空间速度为10,000-24,000ml / g-hr。加载催化剂后，在生物质气化气体的流动中将其加热至750-850℃。使用质谱仪分析进料气体和产品。

在模拟生物质气化产物流中，对具有400 cspi通道密度的堇青石整体上的催化剂进行将催化剂进行洗涤，以将焦油，轻质烃和甲烷转化为合成气。萘用作模型化合物。反应条件为温度= 900℃，GHSV = 10,000小时^-1。气相色谱仪（GC）用于分析气体组合物。

如图1所示，在橡木气化产品的重整中使用粒状目标™催化剂有助于在800-850℃下实现完全的焦油转化。催化剂在整个测试中提供一致的性能。在硫在存在的情况下，在600小时内，在血液中的600小时内没有变化（图2）。

与其他常规的NI基重整催化剂相比，Nexceris'Tabart™催化剂不需要预还原过程，其由于其在操作前在800-850℃的温度下在流动的生物质气化中自动活化。

图1。在41.5％H的条件下，粒状目标™催化剂的焦油改性活性₂o，20.0％n₂，13.5％h₂，9.6％的CO₂，7.7％CO，5.8％CH_4.，1.9％c₂H_4.，880ppm甲苯，20 ppm h₂s和ghsv = 24,000 ml / g-h。

图2。在41.5％H的条件下颗粒靶™催化剂上的初步寿命₂o，20.0％n₂，13.5％h₂，9.6％的CO₂，7.7％CO，5.8％CH_4.，1.9％c₂H_4.，880 pm甲苯，20 ppm h₂s和ghsv = 10,000ml / g-h。

图3显示了碳氢化合物对目标™-Washcoated整料的重整活性。c的转换₂₊在H存在下，烃和甲烷分别为87％和20％₂S.产物中氢浓度为35％，而H的比例₂/ CO大约1.8。对于C.₂₊烃类，产品中没有丙烷和丙烯表明完全转换。乙烷和乙烯的转化约为85％。

图3。在H存在靶™催化剂 - 内酯的堇青石整料上的生物质气化产物的改革₂在900°C的条件下，GHSV = 10,000小时^-1，14.4％h₂，10.4％CO，9.8％CO₂，5.8％ch_4.，13.2％n₂，44.6％h₂o，1.6％c₂H_6.和c₂H_4.，0.2％c_3.H_8.和c_3.H_6.，30ppm萘（使用时）和22ppm h₂S.

从该数据，轻质烃的重整活动按以下顺序降低：C_3.碳氢化合物（100％）> c₂碳氢化合物（85％）>甲烷（20％）甲烷（20％）在靶™催化剂 - 制涂 - 洗涤铜矿上。在加入30ppm萘中作为模型焦油化合物加入到进料中，催化性能保持不变，持续165小时。质谱仪还没有检测排气中的萘。在H存在下测试催化剂时未观察到停用₂S 500小时（图3）。

在测试目标™催化剂 - 内涂层的整料1000小时后，下一步加入1000ppm NH_3.在没有改变其他条件的情况下到饲料。结果表明，即使在添加NH后，催化剂性能也保持不变_3.（图4）。去除h₂来自进料流的S在1145小时内进行，但NH的浓度_3.保持在1000 ppm。烃和甲烷的转化分别增加至100％且超过95％（图4）。

图4。在NH存在下，在目标™催化剂 - 内涂膜堇青石整体上改革生物量气化产物_3.和H.₂在900°C的条件下，GHSV = 10,000小时^-1，14.4％h₂，10.4％CO，9.8％CO₂，5.8％ch_4.，13.2％n₂，44.6％h₂o，1.6％c₂H_6.和c₂H_4.，0.2％c_3.H_8.和c_3.H_6.，1000ppm nh._3.和22ppm h.₂s（使用时）。

在产品中，H有增加₂浓度达到53％和h的比例₂/ co大约2.7。催化性能几乎与在没有氨和硫的情况下的性能。甲烷和c的快速增加₂₊碳氢化合物转化表明H的可逆降解效果₂s在催化剂上。在去除H后迅速回收催化剂活性₂S.即使在硫在存在下测试超过2000小时，这种整体催化剂也没有表现出任何失活。

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商业影响

Target™对系统开发人员提供了独特的设计优势组合。催化剂与气化器系统的易于热整合是其他焦油收集方法的另一个优点，这需要气流冷却以进行有效操作。该催化剂的硫耐受性完成其设计优势，因为硫去除步骤可以在焦油中进行焦油后进行。TABRAT™显示出在光碳氢化合物的重整方案中的高活性，并且在操作前在700-850℃下具有在流动的生物质气化气体中自激活的能力。这些设计功能为系统设计人员提供了唯一的价值。目标™催化剂使开发人员能够解决生物量气化过程的商业化中的主要障碍，从而有效地利用生物量来生产电力，有价值的化学品和液体燃料。

结论

Nexceris'Tabart™催化剂可以将烃和焦油转化为CO的高温下的合成气₂改革与蒸汽重整。催化剂在氨和硫的存在下保持不变，在800-850℃的橡木气化产物的重整过程中能够完全焦油转化。即使在超过2,000小时后，洗涤涂层整料的催化性能也保持不变。通过各种设计特征，目标™催化剂可以很容易地集成到气化系统中。

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