煤制代用天然氣鎳基催化劑研究進(jìn)展*

張加贏

（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系，河北石家莊050081）

煤制代用天然氣鎳基催化劑研究進(jìn)展*

張加贏

（石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系，河北石家莊050081）

綜述了鎳基甲烷化催化劑的研究現(xiàn)狀。重點(diǎn)闡述了助劑、載體以及制備方法對(duì)催化劑催化性能的影響。在保持鎳基甲烷化催化劑催化活性的基礎(chǔ)上，提高催化劑的耐高溫、抗積炭和抗硫中毒的性能是鎳基甲烷化催化劑的主要研究方向。在保持催化劑良好性能的基礎(chǔ)上，降低鎳基甲烷化催化劑的生產(chǎn)成本對(duì)于其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要意義。

代用天然氣；甲烷化；鎳基催化劑；催化活性

近年來(lái)，國(guó)際原油價(jià)格不斷上漲，且隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高以及環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，天然氣（CH4）作為一種高效的清潔能源，受到國(guó)內(nèi)外能源市場(chǎng)的青睞。由于天然氣資源的銳減以及市場(chǎng)價(jià)格的不斷攀升［1］，代用天然氣的合成與制備引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注?！案幻骸⑷庇?、少氣”是中國(guó)現(xiàn)有能源的結(jié)構(gòu)特征，依據(jù)中國(guó)現(xiàn)有資源結(jié)構(gòu)，對(duì)煤炭資源的轉(zhuǎn)化及利用方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將中國(guó)豐富的煤炭資源通過(guò)煤氣化及甲烷化生產(chǎn)天然氣，在保障中國(guó)能源安全上表現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)［2］。

煤制天然氣是代用天然氣制備的主要工藝技術(shù)之一，其中代用天然氣制備的最為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)是合成氣甲烷化過(guò)程，因此合成氣甲烷化反應(yīng)引起廣大學(xué)者的興趣［3-4］。1902年Sabatier和Senderens首次報(bào)道了CO甲烷化反應(yīng)（CO+3H2=CH4+H2O），自此以后甲烷化技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤制替代天然氣（SNG）技術(shù)領(lǐng)域。CO甲烷化反應(yīng)從熱力學(xué)角度具有可行性，但是由于工廠生產(chǎn)出的合成氣CO濃度高且含有微量雜質(zhì)硫，容易導(dǎo)致催化劑中毒失活，而且反應(yīng)放熱量大，催化劑易燒結(jié)、積炭從而失活，因此在保持催化劑活性的基礎(chǔ)上，提高催化劑的耐高溫、抗積炭和抗硫中毒等性能是甲烷化催化劑的主要研究方向。

相關(guān)研究表明，對(duì)甲烷化反應(yīng)具有較高催化活性的金屬包括Ru、Rh、Pt等貴金屬以及Ni、Co、Fe等活性組分，其中活性組分催化活性的大小順序?yàn)镽u＞Rh＞Pt＞Ni＞Co＞Fe。Ru基甲烷化催化劑的催化活性最好，曾經(jīng)一度成為廣大學(xué)者的研究熱點(diǎn)，但是Ru金屬昂貴的價(jià)格以及Ru與CO在反應(yīng)中所形成的Ru（CO）x絡(luò)合物易升華造成活性組分流失，導(dǎo)致其難以在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用［5］。Co基催化劑具有良好的低溫催化活性，并且其在苛刻的反應(yīng)環(huán)境中能保持較高的催化活性［6］，但是在CO甲烷化反應(yīng)中CH4的選擇性較差，從而不適用于CO甲烷化反應(yīng)，主要用于費(fèi)-托合成反應(yīng)。Fe基催化劑價(jià)格相對(duì)便宜并且資源較為豐富，因此成為甲烷化催化劑活性組分的一個(gè)較為理想的選擇，很多學(xué)者對(duì)Fe基催化劑及其機(jī)理進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)其用于催化CO甲烷化反應(yīng)活性較低并且CH4的選擇性較差，在反應(yīng)過(guò)程中容易積炭且需要在高溫、高壓的苛刻條件下操作。Ni基催化劑價(jià)格相對(duì)便宜，且CO甲烷化活性較高、CH4選擇性好［7］，最具有工業(yè)應(yīng)用前景，成為近年來(lái)CO甲烷化催化劑的重點(diǎn)研究對(duì)象，但是Ni基催化劑在使用中容易燒結(jié)和積炭，導(dǎo)致催化劑穩(wěn)定性較差。如何在保持Ni基催化劑高活性基礎(chǔ)上提高其耐高溫性能和抗積炭性能是負(fù)載型Ni基催化劑的主要研究方向。

負(fù)載型鎳基催化劑主要由活性組分Ni（NiO）、載體與助劑組成。筆者綜述了負(fù)載型鎳基催化劑的載體以及助劑的研究現(xiàn)狀，分析了不同載體和助劑對(duì)負(fù)載型鎳基催化劑催化甲烷化反應(yīng)的催化活性以及穩(wěn)定性的影響，并分析了催化劑的制備方法對(duì)催化劑催化性能的影響，以期為負(fù)載型鎳基甲烷化催化劑的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1　載體

1.1氧化鋁

載體可以明顯影響催化劑的催化性能。載體可以提高催化劑的比表面積、增強(qiáng)催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，某些載體還具有一定的助催化作用。另外，某些載體由于具有一定的孔結(jié)構(gòu)，不但可以避免活性組分燒結(jié)，還有助于提高催化劑的活性以及強(qiáng)度。載體的選擇對(duì)于負(fù)載型鎳基催化劑的催化性能有明顯的影響，Al2O3、TiO2、ZrO2、SiO2、海泡石等［8］是負(fù)載型鎳基甲烷化催化劑的常用載體。采用不同載體的鎳基催化劑催化甲烷化反應(yīng)的活性由高到低的順序?yàn)閆rO2＞TiO2＞SiO2＞Al2O3。

γ-Al2O3由于廉價(jià)易得，并具有比表面積大、表面吸附性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)催化劑普遍使用的載體之一。存在于γ-Al2O3表面豐富的Al3+和O2-極易跟催化劑制備過(guò)程中產(chǎn)生的NiO中的O2-以及Ni2+發(fā)生相互作用從而形成作用力較強(qiáng)的離子鍵，有利于促進(jìn)NiO物種在載體Al2O3表面的高度分散，使其在還原后形成很細(xì)的Ni晶?；钚晕弧l2O3的穩(wěn)定作用還可抑制Ni晶粒聚集長(zhǎng)大，從而提高Ni晶粒的穩(wěn)定性。但是NiO與Al2O3骨架結(jié)構(gòu)之間的強(qiáng)相互作用導(dǎo)致催化劑還原困難，需要在較高的溫度下才能被充分還原［9］。而高溫（＞973 K）焙燒處理則會(huì)導(dǎo)致γ-Al2O3發(fā)生燒結(jié)和孔道塌陷，甚至發(fā)生相變生成穩(wěn)定的α-Al2O3，結(jié)果導(dǎo)致載體比表面積減小以及表面形貌改變。因此，有學(xué)者嘗試在γ-Al2O3載體改性方面進(jìn)行研究，以期獲得性能優(yōu)異的γ-Al2O3載體。研究發(fā)現(xiàn)，添加稀土金屬氧化物、堿土金屬氧化物或SiO2等形成復(fù)合載體，可以有效改善γ-Al2O3的熱穩(wěn)定性。

1.2二氧化鈦

TiO2是備受關(guān)注的催化劑載體之一，具有N型半導(dǎo)體的特性，表面的活性組分可與其產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用力，從而影響催化劑的吸附及催化性能。此外，TiO2容易吸附氧的負(fù)電荷，可以有效促進(jìn)吸附加氫過(guò)程中含氧酸根的吸附行為，從而有利于甲烷化反應(yīng)的順利進(jìn)行。TiO2在不同壓力和不同溫度下呈現(xiàn)不同的物種，其隨著溫度和壓力的變化會(huì)發(fā)生相變。以TiO2做載體的負(fù)載型催化劑可以通過(guò)調(diào)節(jié)載體的孔容、比表面積以及孔徑等物理性質(zhì)來(lái)提高催化劑的催化活性。通過(guò)共沉淀法將Al2O3與TiO2兩種載體結(jié)合起來(lái)可以制備Al2O3-TiO2復(fù)合載體，研究發(fā)現(xiàn)TiO2的適量加入可以明顯降低催化劑表面的酸性，且L酸是催化劑表面存在的唯一酸性中心。

1.3二氧化鋯

ZrO2作為一種過(guò)渡金屬氧化物具有與TiO2類(lèi)似的N型半導(dǎo)體特性。在催化劑制備過(guò)程中，活性組分與ZrO2載體之間易產(chǎn)生明顯的電子相互作用，從而對(duì)催化劑的吸附性能以及催化活性產(chǎn)生明顯的影響，且ZrO2相對(duì)廉價(jià)，因此其成為近年來(lái)研究最為廣泛的載體之一。合成方法和反應(yīng)條件對(duì)ZrO2的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。反應(yīng)物的添加順序會(huì)影響ZrO2的最終結(jié)構(gòu)，其中堿性條件制得的ZrO2比酸性條件制得的產(chǎn)物比表面積大。在ZrO2載體制備過(guò)程中，通過(guò)添加表面活性劑十六烷三甲基溴化銨（CTAB）可以有效提高ZrO2載體的比表面積，并且制備的ZrO2載體的孔結(jié)構(gòu)更加規(guī)整。CTAB的添加可以有效減小界面能，同時(shí)可以明顯降低毛細(xì)管壓力，從而在ZrO2載體的制備過(guò)程中有效抑制孔道塌陷，保持孔道結(jié)構(gòu)的完整性。Liu等［10］制備了Ni/ZrO2催化劑并將其用于催化CO甲烷化反應(yīng)，可將CO體積分?jǐn)?shù)從1×10-3降至2×10-5。ZrO2表面不僅具有酸堿性，同時(shí)還具有明顯的氧化還原性，因此其在催化劑載體以及催化助劑方面得到廣泛應(yīng)用。ZrO2的添加可以提高活性組分在催化劑載體表面的分散行為，對(duì)催化劑的還原行為有明顯的促進(jìn)作用。但是作為甲烷化催化劑載體，其比表面積較小，相對(duì)于Al2O3和SiO2其價(jià)格較為昂貴，在高溫下易發(fā)生團(tuán)聚。因此ZrO2的比表面積以及熱穩(wěn)定性的提高是其作為甲烷化催化劑載體的主要研究方向。以ZrO2為載體的甲烷化催化劑多用于微量CO脫除，而用于煤制代用天然氣反應(yīng)的報(bào)道目前較少。

1.4二氧化硅

SiO2具有多孔結(jié)構(gòu)、吸附量大、耐酸性強(qiáng)以及表面酸性低等特點(diǎn)，同樣作為載體用于制備負(fù)載型Ni基甲烷化催化劑。采用SiO2直接作為載體制備加氫催化劑的活性不是很高，但是經(jīng)過(guò)特殊制備方法處理往往可以得到較高的催化活性。Shi等［11］采用室溫等離子體技術(shù)對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行處理，經(jīng)高溫還原處理后得到活性組分Ni高度分散的Ni/SiO2催化劑，并將其應(yīng)用于CO甲烷化反應(yīng)表現(xiàn)出較高的催化活性。筆者［12］采用水熱合成法制備了有序介孔SiO2材料（MCM-41），并采用浸漬法制備了Ni/MCM-41甲烷化催化劑，發(fā)現(xiàn)與Ni/Al2O3、Ni/SiO2相比，其活性組分Ni顆粒分散度更佳，表現(xiàn)出更高的CO甲烷化催化活性。同時(shí)筆者［13］采用水熱合成法將活性組分Ni摻雜在介孔分子篩MCM-41的骨架結(jié)構(gòu)中，制得分散度更高的Ni-MCM-41甲烷化催化劑。由于活性組分Ni與載體之間存在較強(qiáng)的相互作用力，其不僅表現(xiàn)出良好的催化活性，同時(shí)表現(xiàn)出很好的催化活性穩(wěn)定性。

2　助劑

2.1堿土金屬

助劑的主要作用是改善催化劑的活性、穩(wěn)定性及壽命等，不同助劑的作用機(jī)理一般不同。一般情況下單純助劑對(duì)反應(yīng)本身沒(méi)有催化活性或者活性非常低，但是少量助劑的添加往往可以顯著提高催化劑的催化活性以及目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，甚至某些助劑的添加還可以明顯改善催化劑的耐高溫性能、抗毒性以及機(jī)械強(qiáng)度等。堿土金屬、稀土金屬、過(guò)渡金屬及其氧化物等常作為助劑添加到鎳基甲烷化催化劑中用于提高催化劑的各項(xiàng)性能［14］。

作為一種結(jié)構(gòu)型助劑，堿土金屬的添加可以有效改變催化劑的物理性能，如孔結(jié)構(gòu)、比表面積等。堿土金屬由于具有良好的導(dǎo)熱性，可以提高甲烷化催化劑的熱穩(wěn)定性，有效抑制催化劑活性組分的燒結(jié)行為。有學(xué)者研究了Na、Mg、Ba等堿土金屬對(duì)催化劑性能的影響，發(fā)現(xiàn)Na的添加可以提高催化劑的催化活性，而Mg的添加無(wú)法提高催化劑的活性，Ba的添加對(duì)催化劑活性組分Ni原子的分散度無(wú)明顯影響，但可以明顯提高目標(biāo)產(chǎn)物CH4的收率。MgO的粒子半徑與NiO基本相當(dāng)，因此在高溫焙燒過(guò)程中可以與NiO形成任意比例的共熔體，因而在催化劑制備過(guò)程中加入MgO可以起到間隔體的作用，從而有效抑制活性組分NiO顆粒的聚集和燒結(jié)，形成分散度較高的NiO顆粒，提高催化劑表面Ni原子的濃度，進(jìn)而提高催化劑的催化活性。少量Ca的添加同樣可以增強(qiáng)活性組分和載體之間的作用力，有效控制催化劑的燒結(jié)行為，并能改善活性組分Ni原子的分散度，但是過(guò)量Ca會(huì)促進(jìn)CH4分解反應(yīng)的發(fā)生。

2.2稀土金屬

稀土金屬是一種兼具電子效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)雙重作用的助劑，稀土助劑的添加不僅可以提高催化劑的反應(yīng)活性和穩(wěn)定性，而且能夠提高催化劑的抗積炭性能，是目前甲烷化催化劑助劑中研究最多的一類(lèi)助劑。在鎳基甲烷化催化劑中分別添加Mo和La助劑和同時(shí)添加兩種助劑所得催化劑的反應(yīng)活性的大小順序?yàn)镹i-Mo-La＞Ni-Mo＞Ni-La＞Ni。單獨(dú)La2O3本身對(duì)CO甲烷化反應(yīng)的活性幾乎為零，但作為助劑添加后，其與活性組分Ni產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，降低了CO完全轉(zhuǎn)化溫度，提高了NiO分散度，提高了CH4收率。但是過(guò)量La的添加會(huì)削弱其與Ni之間的協(xié)調(diào)作用，從而降低CH4的收率和選擇性。樊劭等［15］研究發(fā)現(xiàn)，Ce助劑的添加可以顯著改善活性物種Ni在催化劑載體表面的分散度，抑制鎳鋁尖晶石的生成，從而對(duì)催化劑反應(yīng)活性的提高有明顯的促進(jìn)作用。La2O3的添加可以對(duì)催化劑表面活性物種的電子狀態(tài)產(chǎn)生明顯的影響，對(duì)鎳原子本身的缺電子狀態(tài)可以有效地緩解和改善，從而提高催化劑甲烷化活性。雖然添加稀土金屬的Ni基甲烷化催化劑具有良好的性能，但是稀土金屬昂貴的價(jià)格限制了其廣泛應(yīng)用。

2.3過(guò)渡金屬

過(guò)渡金屬具有未充滿電子的空d軌道，這導(dǎo)致其作為助劑添加到催化劑中時(shí)具有一定的特殊功能，其中研究最為廣泛的是Fe與Mo兩種過(guò)渡金屬。

Fe價(jià)格低廉、資源豐富且其對(duì)催化合成氣甲烷化反應(yīng)具有一定的催化活性，因此大量研究人員預(yù)測(cè)Fe與Ni相結(jié)合制備的雙金屬催化劑用于催化甲烷化反應(yīng)應(yīng)有較好的反應(yīng)活性，并且Ni-Fe雙金屬催化劑具有更高的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。路霞［16］采用等體積浸漬法制備了Ni-Fe雙金屬甲烷化催化劑并將其應(yīng)用于催化合成氣甲烷化反應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)Ni的催化活性高于Fe，而Fe對(duì)副產(chǎn)物CO2的選擇性相對(duì)較高。Ni-Fe雙金屬催化劑不僅具有甲烷化反應(yīng)活性，而且具有水汽變換反應(yīng)功能。將多種金屬組合并結(jié)合其價(jià)格與活性進(jìn)行綜合對(duì)比發(fā)現(xiàn)，Ni-Fe組合在價(jià)格與活性的綜合評(píng)價(jià)中優(yōu)勢(shì)明顯。以CO和CO2加氫反應(yīng)為探針?lè)磻?yīng)考察不同Ni、Fe含量催化劑的活性，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)產(chǎn)物CH4的選擇性隨著活性組分Ni含量的增加而不斷增加，當(dāng)活性組分Ni的物質(zhì)的量達(dá)到Ni-Fe雙金屬總物質(zhì)的量75%時(shí)，催化劑的催化活性最高。

Mo與Ni的協(xié)同效應(yīng)與La類(lèi)似，其可以有效降低CO開(kāi)始轉(zhuǎn)化的溫度，當(dāng)Mo的物質(zhì)的量為Ni-Mo雙金屬總物質(zhì)的量10%時(shí)，目標(biāo)產(chǎn)物CH4的選擇性達(dá)到最高。筆者［17］將Mo助劑添加到Ni/MCM-41甲烷化催化劑中，發(fā)現(xiàn)Mo助劑的加入可以有效改善Ni/MCM-41的催化活性并且可以提高其耐高溫性能以及抗積炭性能。Mo助劑同樣被添加至原位合成法制備的Ni-MCM-41催化劑中，發(fā)現(xiàn)Mo助劑可以降低催化劑活性組分的還原溫度，從而提高其反應(yīng)活性，并且可以提高催化劑的抗積炭性能。

3　催化劑制備方法

制備方法對(duì)催化劑的各項(xiàng)性能有顯著的影響。干混法、沉淀法、溶膠-凝膠法、浸漬法等為制備催化劑的常用方法。

干混法優(yōu)點(diǎn)包括生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、成本低、操作比較方便、催化劑成型性能好等。但是干混法制備過(guò)程中影響催化劑最終性能的因素較多，進(jìn)而導(dǎo)致催化劑的重復(fù)性以及穩(wěn)定性較差。馬勝利等［18］分別采用干混法、浸漬法和共沉淀法制備了Ni/Al2O3催化劑催化CO甲烷化反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)干混法制備的Ni/ Al2O3催化劑的催化活性最高，其中Ni通過(guò)Al2O3的阻隔作用而鑲嵌在Al2O3上從而抑制其燒結(jié)。但是干混法制備的甲烷化催化劑應(yīng)用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的流化床時(shí)容易發(fā)生活性組分與載體的脫離，從而造成催化劑的失活。

李麗波等［19］分別采用浸漬法和共沉淀法制備了Ni/ZrO2甲烷化催化劑，其中活性組分Ni占Ni-ZrO2總物質(zhì)的量5%～15%，并對(duì)其CO2甲烷化反應(yīng)活性進(jìn)行研究。結(jié)果表明，Ni含量較高時(shí)，相對(duì)于浸漬法，共沉淀法制備的催化劑的催化活性要高很多。這是由于作為一種弱電子給予體，CO2接受電子的能力相對(duì)較強(qiáng)，而共沉淀法制備的催化劑活性組分Ni與載體之間有電子效應(yīng)產(chǎn)生，從而導(dǎo)致活性組分Ni原子周?chē)碾娮釉泼芏扔兴訌?qiáng)，可以促進(jìn)CO2形成HCOO-等含氧酸根中間體，從而有利于甲烷的形成，加速甲烷化反應(yīng)的順利進(jìn)行。

Li等［20］采用浸漬法、共沉淀法、溶膠-凝膠法分別制備了Ni/Al2O3甲烷化催化劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共沉淀法和溶膠-凝膠法制備的催化劑比表面積較大，焙燒后只有NiAl2O4一種物相存在，而浸漬法制備的催化劑焙燒后不僅存在NiAl2O4，同時(shí)NiO也存在于催化劑表面。相對(duì)于NiAl2O4，NiO更易被還原為單質(zhì)Ni，但是NiAl2O4還原后形成的單質(zhì)Ni分散性更高、活性更佳。相對(duì)于溶膠-凝膠法，共沉淀法制備的催化劑具有更大的比表面積，但是比表面積不是決定Ni分散度的唯一因素。

筆者［17］采用浸漬法和原位合成法分別制備了Ni/MCM-41和Ni-MCM-41催化劑，并將其用于催化CO甲烷化反應(yīng)。結(jié)果表明，相對(duì)于浸漬法，原位合成法制備的Ni-MCM-41的活性組分Ni在催化劑表面的分散度更高、催化劑耐高溫性能更佳、催化劑催化活性穩(wěn)定性更好。

4　結(jié)語(yǔ)

天然氣（CH4）作為一種優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源，其碳排放量遠(yuǎn)低于石油和煤炭。目前天然氣已成為能源市場(chǎng)的新寵，消費(fèi)市場(chǎng)持續(xù)快速增長(zhǎng)。國(guó)家發(fā)改委預(yù)測(cè)，今后20年為中國(guó)天然氣發(fā)展速度最快的時(shí)期，在此期間天然氣每年的消費(fèi)增長(zhǎng)率將會(huì)在15%以上，但是中國(guó)天然氣產(chǎn)量的增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于需求的增速，中國(guó)天然氣供需矛盾突出，天然氣的供應(yīng)安全已成為繼石油之后第二大能源安全問(wèn)題。充分利用中國(guó)各地豐富的煤炭資源，大力發(fā)展煤制代用天然氣項(xiàng)目，不僅符合中國(guó)大力發(fā)展煤炭清潔能源的政策，同時(shí)也可以有效緩解中國(guó)天然氣能源的供需缺口危機(jī)。

合成氣甲烷化過(guò)程是煤制代用天然氣的關(guān)鍵技術(shù)之一，而優(yōu)異的甲烷化催化劑則是合成氣甲烷化反應(yīng)的核心。負(fù)載型鎳基甲烷化催化劑今后的研究重點(diǎn)應(yīng)為催化劑活性組分的分散度、活性中心結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性以及催化劑的載體性質(zhì)對(duì)催化劑的活性、穩(wěn)定性、抗積炭與抗燒結(jié)性能的影響。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索新的制備工藝，從而開(kāi)發(fā)出比現(xiàn)有催化劑性能更好的新型催化劑，同時(shí)降低催化劑制備成本，促進(jìn)其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

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聯(lián)系方式：shenao_07@163.com

Research progress of nickel based catalyst for coal to substitute natural gas

Zhang Jiaying
（Department of Chemical Engineering，Shijiazhuang Vocational Technology Institute，Shijiazhuang 050081，China）

The present research situation of nickel based methanation catalysts in China and abroad was reviewed.The effects of additives，carrier，and preparation methods on the performance of nickel based catalyst for methanation were emphatically introduced.In keeping with the catalytic activity of the catalyst，how to improve the performance of high temperature resistance，carbon deposition resistance，and anti-sulfur poisoning is the main research direction of nickel based methanation catalysts.On the basis of keeping good performance of the catalyst，reducing the production cost of nickel methanation catalysts has an important significance for its application in industry.

substitute natural gas；methanation；nickel based catalysts；catalytic activity

TQ546.4

A

1006-4990（2016）06-0005-05

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究青年基金項(xiàng)目（QN2015318）；石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院博士、教授專(zhuān)項(xiàng)基金（15YB1001）。

2016-01-20

張加贏（1987—），男，博士，講師，研究方向?yàn)槊夯ぜ扒鍧嵞茉?，發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，發(fā)表論文4篇，其中SCI收錄3篇。