Toluene steam reforming as tar model molecule produced during biomass gasification with an iron/olivine catalyst

Tar produced during biomass steam reforming is a complex mixture of single to multiple ring aromatic compounds and it is necessary to eliminate them in order to prevent any condensation-polymerisation problem. Tar steam reforming leads to additional hydrogen that improves gas production. Previous works have shown that olivine was active in tar removal during biomass gasification and the iron distribution into the mineral different phases has a real influence on its efficiency. A Fe/olivine catalytic system has been designed to study tar steam reforming. This work presents the Fe/olivine catalyst characterizations (XRD, Mössbauer, TPR) and compares the Fe/olivine and olivine reactivity in toluene steam reforming, a tar model molecule. At 850 °C, an important conversion (95%) was observed for Fe/olivine during 7 h. The strong interaction between iron and olivine, and the equilibrium between Fe0/FeII/FeIII seem to be responsible of the catalyst activity and stability in toluene steam reforming.

RésuméLes goudrons issus de la gazéification de la biomasse constituent un mélange complexe d’hydrocarbures polyaromatiques qu’il est impératif d’éliminer afin d’éviter tout problème de condensation-polymérisation. Leur destruction via le vaporeformage conduit à de l’hydrogène additionnel. Des travaux antérieurs ont montré que l’olivine limitait les goudrons en vapogazéification de la biomasse et que la distribution du fer dans les différentes phases du minéral jouait un rôle dans son efficacité. Un système catalytique Fe/olivine a été développé pour étudier le vaporeformage des goudrons. Ce travail présente les caractérisations du catalyseur Fe/olivine (DRX, Mössbauer, TPR) et la réactivité des systèmes Fe/olivine et olivine en vaporeformage du toluène, molécule modèle des goudrons. À 850 °C, une conversion maximale (95 %) est observée pour Fe/olivine durant au moins sept heures. La forte interaction entre le fer et l’olivine ainsi que l’équilibre entre Fe0/FeII/FeIII semblent être responsables de l’activité et de la stabilité du catalyseur en vaporeformage.