一种以分子筛为载体的甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备及应用制造技术

本发明专利技术属于催化技术领域，具体涉及一种以分子筛为载体的甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备及应用。该催化剂包括活性组分、助剂和载体；活性组分选用铁、钴、镍中的一种或两种金属氧化物，助剂选用锆或铈的一种或两种以上金属氧化物，载体选用水热合成法制备的纳米级全硅分子筛。本发明专利技术提供的以分子筛为载体的甲烷水蒸气重整制氢催化剂高温下对甲烷水蒸气催化重整制氢反应具有较高的活性和良好的稳定性，且催化剂制备方法简单，可进行大规模工业化生产。

Preparation and application of a catalyst for hydrogen production from methane steam reforming with molecular sieve as carrier

The invention belongs to the field of catalytic technology, in particular to the preparation and application of a methane steam reforming hydrogen production catalyst with molecular sieve as the carrier. The catalyst includes active components, auxiliaries and carriers. Active components are selected from one or two metal oxides of iron, cobalt and nickel, and one or more than two metal oxides of zirconium or cerium are selected as auxiliaries. Nano sized all silicon molecular sieves prepared by hydrothermal synthesis are selected as carriers. The methane steam reforming hydrogen production catalyst provided by the molecular sieve has high activity and good stability under high temperature for catalytic steam reforming of methane, and the preparation method of the catalyst is simple, and it can be used for large-scale industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种以分子筛为载体的甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备及应用
本专利技术属于催化
，具体涉及一种甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备与应用。
技术介绍
随着环境污染和能源危机等问题的不断突出，寻找一种可替代化石能源的清洁高效能源迫在眉睫。氢气具备无污染和高效能优点，是21世纪洁净能源载体的理想选择，也是替代化石燃料解决能源危机问题的理想途径之一。至今为止，制取氢气的方式主要有：烃类重整，生物质催化转化，电解水和光解制氢等。烃类重整制氢是目前经验最为丰富，应用较为普遍的一种制氢方式。甲烷作为含氢量最高的烷烃且具有来源广泛价格低廉等特点，在烃类重整制氢中受到了广泛的重视。但小型分布式天然气重整制氢是高温、氧化还原气氛交织、非稳态的反应体系，此类复杂的反应体系将直接导致催化剂在反应过程和反应气氛下会引起物性、组成和结构等诸方面的变化，从而影响所参与反应步骤的性质和动态行为，因此寻找性能优良的载体材料及助剂已成为催化剂应用基础研究领域中的热点问题之一。分子筛具有规则而均匀孔道体系、良好的吸附性、热稳定性和化学稳定性和较高的比表面积，被广泛用于吸附和催化等领域。大部分沸石分子筛表面具有较强的酸中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以分子筛为载体的甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以铁、钴、镍中的一种或两种金属硝酸盐为前驱体，制备前驱体溶液；(2)将分子筛载体浸于前驱体溶液中，静置0.5‑3小时后于干燥箱中110℃干燥10‑30小时；(3)干燥后的催化剂置于马弗炉中，500℃焙烧1‑5小时制得氧化态催化剂，将氧化态催化剂还原即得甲烷水蒸气重整制氢催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种以分子筛为载体的甲烷水蒸气重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以铁、钴、镍中的一种或两种金属硝酸盐为前驱体，制备前驱体溶液；(2)将分子筛载体浸于前驱体溶液中，静置0.5-3小时后于干燥箱中110℃干燥10-30小时；(3)干燥后的催化剂置于马弗炉中，500℃焙烧1-5小时制得氧化态催化剂，将氧化态催化剂还原即得甲烷水蒸气重整制氢催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分子筛载体的制备方法为：S1.制备硅酸盐水合凝胶，将硅酸盐水合凝胶移至反应釜中，硅酸盐水合凝胶的体积不超过反应釜体积的60％；S2.硅酸盐水合凝胶在反应釜内进行两阶段水热晶化，第一阶段于130-150℃水热晶化10-20小时，第二阶段于160-180℃水热晶化5-15小时；S3.将步骤S2的产物离心洗涤至中性，于110-120℃干燥20-30小时，于500℃焙烧，制得载体。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，硅酸盐水合凝胶采用如下方法制备：S1.1向水中滴加其质量2-10％的四丙基氢氧化铵和/或四乙基氢氧化铵，滴加的同时以500-2000转/...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘立卫，魏宁，张晶，周毅，毕怡，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21