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工業技術研究院

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技術名稱: 一種用於催化氣化反應之觸媒及其改質方法

技術簡介

本發明提供一種以含鐵、鈣、鎂、矽、鋁等金屬成分之工業副產品,改質作為氣化爐床質觸媒,提高能量轉換效率產製高熱值合成燃氣的方法。將工業副產品以含磷或硼性溶液溶洗後鍛燒,摻雜磷或硼以控制觸媒表面電子極化現象(electric dipole moment),與觸媒表面帶電特性與電子雲密度。再破碎篩選或造粒後成為觸媒床砂,置入固定床、流體化床或挾帶床式氣化爐,具降低料源於氣化反應之活化能與水煤氣反應等特性,於600-1,000℃將碳氫化合物轉化為合成燃氣。本發明所述方法使用低廉之工業副產品為氣化爐觸媒床質基礎材料進行合成,除可提升氣化效率,亦擴增副產品應用途徑,提高氣化製程經濟競爭性及提升有機廢棄物能源化應用率等多效目的。

Abstract

The invention provides a method for producing high calorific value syngas by using industrial byproducts, which contains iron, calcium, magnesium, silicon, aluminum. The composition can replace tradition bed material in fluidized bed reactor as catalysts to improve the energy conversion efficiency. Industrial by-products are doped with phosphorus or boron to control the electron polarization on the surface of the catalyst (dipole moment). Therefore, the charge characteristics on the surface of the catalyst can be modified. The catalysts can be applied into a fixed bed, fluidized bed or entrained bed gasifier to reduce the activation energy of the gasification reaction at 600-1000 ℃ and conversion hydrocarbons into syngas. The method of the invention uses inexpensive industrial by-products to synthesize catalytic bed materials, which not only enhances the gasification efficiency but also expands the application of by-products to improve the economic competitiveness of the gasification process.

技術規格

本揭露提供一種觸媒、觸媒製造方法、以及合成燃氣之製造方法。該觸媒的組成符合以下條件(1)或條件(2):(1)4 wt%至6 wt.%的矽、5 wt.%至10 wt.%的磷、25 wt.%至35 wt.%的鈣、8 wt.%至21 wt.%的鐵、36 wt.%至41 wt.%的氧、以及0.1 wt.%至5 wt.%的鎂、鋁、錳、或其組合,以該觸媒之總重為基準;以及,(2)3 wt.%至6 wt.%的鋁、6 wt.%至8 wt.%的矽、12 wt.%至16 wt.%的磷、28 wt.%至32 wt.%的鈣、38 wt.%至50 wt.%的氧、以及0.1 wt.%至3 wt.%的鎂、硫、鉀、鈦、錳、鐵、或其組合,以該觸媒之總重為基準。

Technical Specification

A catalyst, a method for preparing the catalyst, and a method for preparing a syngas are provided. The catalyst meets one of following two conditions (1) and (2): (1) 4wt%-6wt% of Si, 5wt%-10wt% of P, 25wt%-35wt% of Ca, 8wt%-21wt% of Fe, 36wt%-41wt% of O, and 0.1wt%-5wt% of Mg, Al, Mn, or combinations thereof, based on the weight of the catalyst; and (2) 3wt%-6wt% of Al, 6wt%-8wt% of Si, 12wt%-16wt% of P, 28wt%-32wt% of Ca, 38wt%-50wt% of O, and 0.1wt%-3wt% of Mg, S, K, Ti, Mn, Fe, or combinations thereof, based on the weight of the catalyst.

技術特色

以礦碴(轉爐石)作為流體化床或移動床的觸媒粒子(床砂),考量硬度與活性的平衡,選擇適當的工業副產品為觸媒合成素材,經含磷溶液溶洗後鍛燒改質,作為氣化爐床質觸媒,提高料源氣化轉換效率,提供高熱值合成燃氣。

應用範圍

流體化式反應器,可產生蒸氣或是合成氣再進行發電

接受技術者具備基礎建議(設備)

(1)利基料源業者 (2)廠內有能源需求業者 (3)廠內有有機廢棄物產出業者 (4)廢棄物代處理業者

接受技術者具備基礎建議(專業)

(1)設備供應廠商 (2)流體化系統操作廠商

技術分類 01 綠能環境

聯絡資訊

聯絡人:張志強 新能源應用技術組

電話:+886-6-3636979 或 Email:CChChang@itri.org.tw

客服專線:+886-800-45-8899

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