吸附强化蒸汽重整制氢中CO2固体吸附剂的研究进展

摘要

吸附强化蒸汽重整(SESR)制氢技术是集重整反应(H2生产)和选择性分离(CO2吸附)于一体的新型技术。该技术的特点为采用固体吸附剂在高温下对CO2进行原位脱除,以改变反应的正常平衡极限,提高烃类转化率,提高H2产量,减少CO2排放。在整个SESR制氢技术中,吸附剂的选择与反应条件至关重要。本文探讨了CaO、水滑石、Li2ZrO3、Li2SiO3以及双功能吸附剂在SESR制氢过程中的性能,总结了提高这些吸附剂吸附性能的不同方法。确定了固体吸附剂的反应条件,如温度、压力、水蒸气量等因素的影响及相关的反应机理。分析表明,CaO基吸附剂由于其低廉的价格及较高的吸附能力,被认为是最具潜力的吸附剂,然而在SESR制氢过程中,CaO基吸附剂面临着多次循环再生后吸附能力衰减的挑战。集吸附与催化双重功能的吸附催化材料由于可以克服SESR制氢中不同固体催化剂和吸附剂的匹配问题、降低所用固体材料的成本,从而使其在吸附强化蒸汽重整制氢方面具有巨大优势,并成为该领域未来研究的一个重要方向。