不同催化剂应用于甲醇重整发动机的试验研究.pdf

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1、第5期内燃机No．52015年10月InternalCombustionEngines0ct．2015不同催化剂应用于甲醇重整发动机的试验研究宫唤春，徐胜云，吴冬冬。薛冰(燕京理工学院，北京065201)摘要：甲醇重整富氢燃料发动机应用关键在于高效重整，根据发动机对重整催化剂的要求，通过试验对比了三种催化剂的催化性能，并分析了反应结果。试验结果表明，cu基催化剂对反应温度要求较高，重整率低，且衰减很快，但重整产物中氢气含量比例较高；Ni基的催化剂对反应温度要求较低，重整率高，但反应产物中氢的含量较低，且积碳很严重；CuZnCeZr催化剂重整率与低温重整性能都比Ni基催

2、化剂稍差，但氢气选择性略有增加，寿命也有了很大改善。关键词：甲醇重整发动机；制氢；Cu催化剂；Ni催化剂；CuZnCeZr催化剂中图分类号：TK407文献标识码：B文章编号：1000—6494(2015)05—0018—04ExperimentalResearchonTheEn西ne耐thDifferentCatalystsUsedinMethanolReformingGONGHuanehun，XUShengyun，WUDongdong，XUEBing(YanchingInstituteofTechnology，Beijing065201)Abstrad：Theapp

3、licationofhydrogenenrichedfuelengineiskeytoefficientreformingofmethanolreforming．Aaecordingtotherequirementofengineforreformingcatalystbycomparativetestsofthecatalyticpropertiesofthreekindsofcatalyst，thereactionresultsandanalysis．ThetestresultsshowthatCubasedcatalysthashighrequirementto

4、thereactiontemperature，reformingrateislow，andtheattenuationisveryfast，butahigherproportionofreforminghydrogencontentintheproduct．Nibasedcatalystsforthereactiontemperaturerequirementsalelow，reformingrateishigh，butthecontentofhydrogeninthereactionproductislower,andthecarbondepositionisver

5、yserious．CuZnCeZrcatalystreformingrateandlow—temperaturereformingperformancethanNibasedcatalystisabitpoor，butthehydrogenselectivityincreasedslightly，lifehasimprovedalot．Keywords：reformingofmethanolengine；hydrogenproduction；Cucatalyst；Nicatalyst；CuZnCeZrcatalyst0前言21世纪汽车工业的主题是节能、环保和安全，世界

6、石油产量的40％用于汽车消耗以及世界高度重视环境污染问题，因此研发新一代清洁能源汽车，减少汽车尾气排放污染和燃料消耗已经置于重要的地位。氢气被认为是最清洁的能源，各国汽车公司相继研发氢燃料发动机作为下一代汽车燃料并陆续应用。目前氢燃料应用的最大难题是氢的制备。如何高效可靠地制氢成为氢燃料汽车研究的热点问题。目前氢燃料的制备有两种途径：一是直接用氢，另一种是通过甲醇制氢。甲醇重整产生的水基金项目：廊坊市高新科技支撑规划课题(2011011041)作者简介：宫唤春(1979一)，男，天津人，讲师，硕士研究生，研究方向为新能源汽车控制技术。收稿日期：2015—04一01蒸气

7、能够产生出高品质的氢气气流，用于驱动燃料电池，不但可以减少有害气体排放，而且提高了制氢的燃料经济性，从而引起了国际汽车界的广泛关注，很多国家的学者正在蓬勃开展各项研究。目前甲醇制氢技术的方法主要有两种：一是甲醇部分氧化制氢；二是甲醇水蒸汽重整制氢。第一种方法的优点是不需要提供外来热源，但催化剂的时空收率与第二种方法相比相对较低，且存在反应温度较高和催化剂寿命较短的缺点，因此应用于燃料电池存在一定的难度“，21。我们采用可再生的生物甲醇为原料，利用发动机余热重整制取富氢混合气体，原料来源广泛。由于用甲醇重整后的混合气代替传统燃料在缸内燃烧，从而对空气的