High-temperature Water–Gas Shift catalysts for hydrogen enrichment of a gas produced by biomass steam gasification

To improve the hydrogen content of a biomass steam gasification syngas, Water–Gas Shift Fe/CeO2 catalysts supported on ceramic foams were developed. The impregnation of ceria as washcoat led to an increase in the support surface area (BET) and to the formation of well-dispersed iron particles (XRD and TPR) by iron oxide impregnation. Catalytic tests were performed at atmospheric pressure with minor pressure drops, under a gas mixture similar to that produced at the gasifier outlet. A satisfactory CO conversion and a large increase in H2 content were reached by adjusting the operating parameters of the WGS and the catalysts’ composition. After-test characterizations indicated in situ catalysts activation with no over-reduction and a positive action of ceria on iron dispersion and sintering prevention.

RésuméDes catalyseurs de Water–Gas Shift Fe/CeO2 supportés sur mousses céramiques ont été développés afin d’améliorer la teneur en hydrogène d’un gaz de synthèse produit par vapogazéification de la biomasse. L’imprégnation d’un washcoat de cérine a conduit à une augmentation de la surface spécifique du support (BET) et à la formation de particules de fer bien dispersées (DRX et TPR) par imprégnation d’oxyde de fer. Des tests catalytiques ont été réalisés à pression atmosphérique avec des pertes de charge minimes sous un mélange gazeux similaire à celui produit dans le gazéifieur. Une bonne conversion du CO et une large augmentation de la teneur en H2 ont été atteintes en ajustant les paramètres opératoires du WGS et la composition des catalyseurs. Les caractérisations après test ont indiqué une activation in situ du catalyseur sans sur-réduction et une action positive de la cérine sur la dispersion du fer et la prévention du frittage.