甲烷脱除金属催化剂主要包括镍基催化剂、贵金属催化剂(如钯、铂)、钴基催化剂等,它们在工业废气净化、化工生产、稀有气体精制等领域有广泛应用,具体介绍如下:
镍基催化剂:
应用:镍基催化剂是甲烷脱除中常用的非贵金属催化剂,尤其在甲烷化反应和甲烷干重整反应中表现突出。例如,在合成氨生产中,镍基甲烷化催化剂(如J101、J105等)被广泛用于将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷,以净化氢气。
特点:镍基催化剂具有较高的断裂C-C键的能力和水汽变换能力,且价格相对较低廉。通过优化载体(如Al₂O₃、SiO₂等)和添加助剂(如MgO、La₂O₃等),可以显著提高镍基催化剂的活性和稳定性。
贵金属催化剂:
应用:贵金属催化剂(如钯、铂等)对甲烷具有良好而特殊的活性,反应起燃温度较低,且抗中毒性能较好。例如,在低浓度甲烷催化燃烧中,Pd基催化剂(如Pd/Al₂O₃)表现出优异的催化性能。此外,大连圣美化工自主研发的418型脱甲烷催化剂,以贵金属为活性组分,具有净化效果好、脱除上限高、耐高温等特点。
特点:贵金属催化剂虽然价格昂贵,但通过负载到合适的载体上制成负载型催化剂,可以减少贵金属用量,降低成本,同时提高催化剂性能。
钴基催化剂: