一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂及其制备方法和应用与流程

文档序号:21107229发布日期:2020-06-16 21:24阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂,其特征在于,所述催化剂为cuznalm复合氧化物,以金属元素总质量为基准计,各金属元素的质量百分比如下:

cu:35~55%;

zn:15~40%;

al:10~25%;

m元素:0.5~10%;

其中,m元素选自fe、ni、zr和co中的至少一种。

2.如权利要求1所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)将锌盐、铝盐和m元素的盐的水溶液与沉淀剂水溶液并流沉淀,形成第一沉淀液;

2)将铜盐水溶液与沉淀剂水溶液并流滴加于步骤1)得到的第一沉淀液中,形成第二沉淀液,待沉淀液中铜沉淀后老化和洗涤,得到催化剂前驱体;

3)将步骤2)得到的催化剂前驱体干燥和焙烧,即得所述催化剂。

3.如权利要求2所述得催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1)中,包括如下技术特征中的至少一项:

1)所述锌盐、所述铝盐和所述m元素的盐为水溶性金属盐;

2)沉淀剂水溶液中沉淀剂包括碳酸盐和氢氧化物,碳酸盐与氢氧化物的金属离子摩尔比为0.5~2.0;

3)锌盐、铝盐和m元素的盐的水溶液中总金属离子浓度为0.5~5.0mol/l;

4)在10~40℃、ph=8~11下并流沉淀。

4.如权利要求2所述得催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中,包括如下技术特征中的至少一项:

1)沉淀剂水溶液中沉淀剂包括碳酸盐和氢氧化物,碳酸盐与氢氧化物的摩尔比为0.5~2.0;

2)铜盐水溶液中金属离子浓度为0.5~5.0mol/l;

3)沉淀剂水溶液中金属离子浓度为0.5~5.0mol/l;

4)在10~40℃、ph=8~11下形成第二沉淀液;

5)老化温度为50~90℃;

6)老化时间为10~30h。

5.如权利要求2所述得催化剂的制备方法,其特征在于,所述催化剂前驱体为类水滑石结构。

6.如权利要求2所述的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)中,干燥温度为80~120℃。

7.如权利要求2所述的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)中,包括如下技术特征中的至少一项:

1)焙烧温度为300~600℃;

2)焙烧时间为4~24h。

8.如权利要求2所述的催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)中,焙烧后再进行压片粉碎至40~60目。

9.如权利要求1所述的催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的用途。

10.如权利要求9所述的用途,其特征在于,甲醇水蒸气重整制氢反应条件:在固定反应器中进行,催化反应温度在230~280℃,反应压力0.1~1.5mpa,进料水醇摩尔比在1.0~2.5,原料质量空速在1.0~5.0h-1


技术总结
本发明提供一种用于甲醇水蒸气重整制氢的催化剂及其制备方法和应用。该催化剂为CuZnAlM复合氧化物,以金属元素总质量为基准计,各金属元素的质量百分比如下:Cu:35~55%;Zn:15~40%;Al:10~25%;M元素:0.5~10%;M元素选自Fe、Ni、Zr和Co中的至少一种。该制备方法包括如下步骤:1)将锌盐、铝盐和M元素的盐的水溶液与沉淀剂水溶液并流沉淀,形成第一沉淀液;2)将铜盐水溶液与沉淀剂水溶液并流滴加于第一沉淀液中,形成第二沉淀液,老化和洗涤,得到催化剂前驱体;3)将催化剂前驱体干燥和焙烧。该催化剂用于甲醇水蒸气重整制氢反应中,具有高反应活性、高选择性及催化剂使用寿命长。

技术研发人员:王慧;夏林;刘晓放;张建明;吴兆萱;孙予罕
受保护的技术使用者:中国科学院上海高等研究院
技术研发日:2020.04.03
技术公布日:2020.06.16
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