刘 偲，高明月，李晨佳，常俊石

（河北工业大学化工学院，天津 300130）

近年来，镍基催化剂成为甲烷化催化剂的发展方向。镍基合成甲烷催化剂具有高的反应活性，但在使用过程中容易积碳造成稳定性差［1］。目前，大部分研究工作集中在催化剂本身的选择和对催化剂的改性，对于改变工艺条件以降低碳的生成，从而降低催化剂的积碳率，延长催化剂寿命的研究很少。本工作基于工业用镍基甲烷化催化剂Ni-MgO-Al2O3，分别考察了氢碳比、水蒸气加入量、操作压力等工艺条件对催化剂积碳的影响，分析了催化剂积碳的原因，对于煤制天然气大型工业生产工艺具有一定的理论指导意义。

1 实 验

1.1 模拟合成气组成

原料气为模拟焦炉气（简称焦炉气），体积分数：H254.30%，CO 7.90%，CO22.87%，CH434.92%；模拟工业生产煤气化后进入甲烷合成反应器入口合成气（简称煤基合成气），体积分数：H238.98%，CO 6.61%，CO22.91%，CH451.49%。

1.2 催化剂的评价

选用已成型的工业合成甲烷催化剂Ni-MgO-Al2O3，其活性评价采用连续固定床微型反应器装置。取40～60目催化剂颗粒装填在内径为11mm反应器中部，催化剂装填量为3mL，催化剂床层的上下两端均填充石英砂。在N2气氛下升到所需压力，利用程序升温技术，在达到573 K时，保持H2气氛（流量200mL／min）还原120 min，再升温至反应温度。待系统参数稳定后，通入反应气体，反应产物组成由美国安捷伦公司生产的Agilent 6890N型气相色谱仪在线测定，分析方法采用校正归一法。评价装置如图1所示。

图1 催化剂评价实验装置流程示意

反应评价条件：反应空速4000h-1，反应压力2.0MPa，反应温度620℃，反应时间48h。……