The invention discloses a catalyst for dehydrogenation of naphthenic hydrocarbons, a preparation method and an application thereof. The invention adopts alkali catalyst carrier Ce - Mg - Al or Zr - Mg - Al hydrotalcite coprecipitation method, carrier dried directly for impregnation of active component Pt or Pd or Ru, drying, roasting and hydrogen reduction by composite oxide dehydrogenation catalyst. The catalyst for the dehydrogenation of naphthenes, in mild reaction conditions, showing excellent catalytic activity and hydrogen production rate, and the preparation method is simple, with good prospects for industrial application.
【技术实现步骤摘要】
一种环烷烃脱氢催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于化学储氢领域,具体涉及一种环烷烃催化脱氢催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
随着化石能源的日益枯竭,氢能作为一种清洁、高效、安全、可储、可输的环保能源,被视为21世纪最具发展潜力的能源,其开发和利用已成为全球的研究热点。液体有机氢化物储氢的技术原理是利用不饱和液态芳烃和对应环烷烃之间的加氢--脱氢可逆反应对,来实现氢气的储存和释放利用的。液体有机氢化物储氢能力远高于高压压缩储氢和金属氢化物储氢方法,因此,该技术可用于长周期的季节性储氢和远距离输氢,以解决地区间能源分布不均的问题。但由于其脱氢反应具有强吸热和高度可逆的特点,且常伴有副反应发生,导致其脱氢过程所产生的氢气纯度不高、产氢速率较低。因此,开发出高稳定性、高转化率和高选择性的脱氢催化剂是有机液体氢化物储氢技术应用的关键。通常使用的脱氢催化剂为负载型金属催化剂,活性组分为Pt、Pd、Rh、Ni、Co等。催化剂中金属组分的分散度是影响其低温脱氢活性的主要因素,金属组分分散度越高,催化剂的反应活性就越强。同时,通过添加第二金属组分如Ni、Mo、W、Re、Rh、Pd、Ir、Sn等,可进一步提高催化剂的脱氢活性。中国专利CN103443060B公开了用Pt-Sn脱氢催化剂将饱和环状烃或5-元环化合物脱氢的方法;中国专利CN103785411B公开了一种以二氧化硅为载体,以Pt为脱氢活性组分,Sn为第一助剂,Cu、Fe、Co、Ni等金属为第二助剂的脱氢催化剂及其制备方法。此外,载体对催化剂的活性影响也很大,如文献1[IntJHydrogenEnergy,2 ...
【技术保护点】
一种环烷烃脱氢催化剂,其特征在于:由Pt或Pd或Ru、Ce或Zr、Mg、Al、O组成,其中Pt或Pd或Ru为还原态,Ce或Zr、Mg、Al为氧化物;通过在Ce–Mg–Al或Zr–Mg–Al水滑石负载活性组分Pt或Pd或Ru得到Pt/Ce–Mg–Al或Pd/Ce–Mg–Al或Ru/Ce–Mg–Al或Pt/Zr–Mg–Al或Pd/Zr–Mg–Al或Ru/Zr–Mg–Al复合氧化物催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种环烷烃脱氢催化剂,其特征在于:由Pt或Pd或Ru、Ce或Zr、Mg、Al、O组成,其中Pt或Pd或Ru为还原态,Ce或Zr、Mg、Al为氧化物;通过在Ce–Mg–Al或Zr–Mg–Al水滑石负载活性组分Pt或Pd或Ru得到Pt/Ce–Mg–Al或Pd/Ce–Mg–Al或Ru/Ce–Mg–Al或Pt/Zr–Mg–Al或Pd/Zr–Mg–Al或Ru/Zr–Mg–Al复合氧化物催化剂。2.权利要求1所述的环烷烃脱氢催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将可溶性铝盐、镁盐和铈盐或锆盐加入去离子水中,配制成金属盐混合溶液A,再配制NaOH和Na2CO3的碱混合溶液B,在室温和搅拌条件下,将混合溶液B滴加至混合溶液A中,当悬浮液的pH值达到9.5~10.5范围内,停止滴加,继续反应0.5~2h;(2)将步骤(1)所得悬浮液转入水热反应釜中,90~110℃下晶化10~15h,所得沉淀物经分离、洗涤、干燥得到Ce–Mg–Al或Zr–Mg–Al水滑石;再将Pt盐或Pd盐或Ru盐溶液滴加到Ce–Mg–Al或Zr–Mg–Al水滑石上进行浸渍负载,经干燥、焙烧和氢气还原即得到Pt/Ce–Mg–Al或Pd/Ce–Mg–Al或Ru/Ce–Mg–Al或Pt/Zr–Mg–Al或Pd/Zr–Mg–Al或Ru/Zr–Mg–Al复合氧化物催化剂。3.根据权利要求2所述的环烷烃脱氢催化剂的制备方法,其特征在于:所述的复合氧化物催化剂中,以单质金属的量计,Pt盐或Pd盐或Ru盐的用量为催化剂总质量...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨运泉,王威燕,余荣洪,颜景,仵奎,刘文英,
申请(专利权)人:湘潭大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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