中温水煤气变换反应催化剂、其制备方法以及利用其制备氢气的方法技术

本发明专利技术涉及一种中温水煤气变换反应催化剂，本发明专利技术提供一种水煤气变换反应催化剂，所述水煤气变换反应催化剂包括对于催化剂金属总量包含40～80摩尔％的铜(Cu)、15～50摩尔％的锌(Zn)以及1～13摩尔％的铝(Al)的催化剂活性组分，并且，催化剂颗粒的表面存在富(rich)铝层，进一步地，本发明专利技术提供所述催化剂的制备方法，以及利用所述催化剂制备氢气的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中温水煤气变换反应催化剂、其制备方法以及利用其制备氢气的方法
本专利技术涉及一种用于将一氧化碳(CO)和水(H20)变换为二氧化碳(CO2)和氢气(H2)的高活性水煤气变换催化剂及其制备方法，以及利用该催化剂在中温范围内通过包含一氧化碳的气体混合物与水的反应来变换出氢气和二氧化碳的方法。
技术介绍
氢气作为利用于各种工业领域以实现技术的高附加价值的基础物质，在石油化学工业起着重要作用，不仅如此，氢气作为燃料电池等的新一代能源也具有重要的作用。因此，正在进行关于高纯氢气生产、用于降低生产成本的催化剂或工艺技术的各种类型的研究。生产氢气的技术包括通过化石燃料的水蒸气重整催化反应生产氢气的方法以及利用包含一氧化碳的混合气体的水煤气变换催化反应生产氢的方法。其中，水煤气变换反应是通过使一氧化碳与水蒸气进行反应来变换出氢气和二氧化碳的反应，作为放热反应，其反应式如式(1)所示。CO+H2O->H2+CO2，△H＝-41.1kJ/mol(1)水煤气变换反应一般通过高温水煤气变换(HighTemperatureShift本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水煤气变换反应催化剂，其中，所述水煤气变换反应催化剂包括对于催化剂金属总量包含40～80摩尔％的铜、15～50摩尔％的锌以及1～13摩尔％的铝的催化剂活性组分，并且，催化剂颗粒的表层具有富铝层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181015 KR 10-2018-01226461.一种水煤气变换反应催化剂，其中，所述水煤气变换反应催化剂包括对于催化剂金属总量包含40～80摩尔％的铜、15～50摩尔％的锌以及1～13摩尔％的铝的催化剂活性组分，并且，催化剂颗粒的表层具有富铝层。


2.根据权利要求1所述的水煤气变换反应催化剂，其中，所述富铝层是从所述催化剂颗粒的表层到催化剂颗粒半径的0.1～10％的部分。


3.一种水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，所述水煤气变换反应催化剂的制备方法包括：铜-锌共沉淀步骤，将包含Cu前驱体和Zn前驱体的金属前驱体溶液注入到沉淀剂溶液中，通过使铜和锌共沉淀来生成铜-锌共沉淀物；
Al沉淀步骤，将Al前驱体溶液注入到包含所述铜-锌共沉淀物的溶液中，通过使铝沉淀在所述铜-锌共沉淀物的表面来制备在表面具有富铝层的CuZnAl催化剂前驱物；以及
烧结步骤，通过烧结所述CuZnAl催化剂前驱物制备CuZnAl催化剂。


4.根据权利要求3所述的水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，所述铜-锌共沉淀步骤通过在20℃的常温至80℃的温度下将包含所述Cu前驱体和Zn前驱体的金属前驱体溶液与所述沉淀剂溶液的混合物老化30～180分钟来执行。


5.根据权利要求4所述的水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，所述Al前驱体溶液在老化过程中当pH降低0.05～0.2的范围并且出现恢复现象之后注入。


6.根据权利要求4所述的水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，所述Al前驱体溶液在老化过程中当所述铜-锌共沉淀物从非晶态变换为晶态之后注入。


7.根据权利要求3所述的水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，所述Al沉淀步骤通过将所述Al前驱体溶液注入到包含所述铜-锌共沉淀物的溶液之后，在20℃的常温至80℃的温度下老化15～60分钟来执行。


8.根据权利要求3所述的水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，包含所述Cu前驱体和Zn前驱体的所述金属前驱体溶液的浓度为0.01～1.5M，Cu离子和Zn离子的摩尔比为50:50至80:20。


9.根据权利要求3所述的水煤气变换反应催化剂的制备方法，其中，所述Cu前驱体、Zn前驱体以及Al前驱体是具有选自由NO3-、SO42-、CH3COO-、HCOO-、Cl...

【专利技术属性】
技术研发人员：金峻佑，徐暎雄，高东准，郑天宇，
申请(专利权)人：浦项产业科学硏究院，汉阳大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR