汽油自热重整制氢反应过程分析

摘要

汽油空气自热重整制氢是解决质子交换膜燃料电池(PEMFC)氢源的重要途径.汽油中组分复杂,特别是碳原子数、分子结构相差很大时,各组分生成焓、汽化热相差很大,热力学分析表明:重整难易有较大差别,重整规律各异;另一方面,它们重整特性又有相似的一面,理论氧碳摩尔比均接近于0.31.以正辛烷自热重整反应作为模型反应,发现重整过程O2/C、H2O/C都显著影响产氢率,高水碳比时产品气废热能否尽量回收也是一个重要因素.理论上,在O2/C=0.5、H2O/C=2.0时存在最优氢产率2.1mol/mol C,这时可以得到40?mol%的氢气.在本所开发的GH12汽油重整优质催化剂上,以固定床反应器模拟正辛烷自热重整反应过程,发现实验结果与理论分析吻合良好.据此提出了汽油制氢合理的工艺路线.