一种JP-10燃料蒸汽重整催化剂及其制备方法技术

技术编号：40668456 阅读：5 留言：0更新日期：2024-03-18 19:03

本发明专利技术公开了一种JP‑10燃料蒸汽重整催化剂及其制备方法，该催化剂组成为aNi‑bFe/cSiO2·dMgO；其中，Ni、Fe为金属活性组分，a+b＝5％，且3％≤a≤4％；SiO2和MgO为氧化物载体，c+d＝95％且70％≤c≤80％；制备方法为：采用快速机械球磨法将纳米级SiO2和MgO进行机械混合，制得均匀分散的复合氧化物载体SiO2·MgO，然后将硝酸镍和硝酸铁的水溶液等体积浸渍到复合氧化物SiO2·MgO，最后经过程序升温干燥、焙烧、还原得到催化剂。本发明专利技术中的催化剂可解决现有JP‑10燃料蒸汽重整催化剂中金属活性组分用量高、催化剂寿命短的问题，具有显著的工业应用价值。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂配方及制备，涉及一种jp-10燃料蒸汽重整催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、氢气作为一种零污染、可再生的清洁能源，被公认为是21世纪最具发展前景的新能源。催化蒸汽重整具有能耗低、成本低，原料广等优势，是目前应用最广泛和工业价值最高的制氢技术，全球氢能供应50％以上依赖该技术。甲烷、甲醇等是催化重整制氢的传统原料，但普遍存在能量密度低、单位体积产氢量少等问题。jp-10是一种经典的多环烃燃料，与传统重整原料相比，能量密度更高、单位体积催化蒸汽重整产氢量更大，在便携式制氢领域极具应用价值。此外，jp-10蒸汽重整反应具有强吸热特性，在国防特种高速飞行器的热防护方面具有重要的应用价值。大量研究表明，jp-10催化重整制氢反应的核心在于开发高活性、高选择性和长寿命的催化剂。

2、文献《hao c z,zhou r x,mei y,et al.catalytic steam reforming of jp-10over ni/sba-15[j].international journal of hydrogen energy,2020,45(7):4284-4296》报道了一种jp-10燃料蒸汽重整催化剂ni/sba-15。然而，该催化剂存在金属活性组分ni含量高(达8％)和寿命短(仅约6.5h)的问题，难以满足实际工业应用需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种jp-10燃料蒸汽重整催化剂及其制备方法，该催化剂利用

2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：

3、一种jp-10燃料蒸汽重整催化剂，其组成为ani-bfe/csio2·dmgo；其中，ni、fe为金属活性组分，a+b＝5％，且3％≤a≤4％；sio2和mgo为氧化物载体，c+d＝95％且70％≤c≤80％。

4、所述的jp-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，包括以下步骤：

5、首先采用快速机械球磨法，将sio2和mgo进行机械混合，得到均匀分散的复合氧化物载体sio2·mgo；

6、然后将硝酸镍和硝酸铁的水溶液等体积浸渍到复合氧化物载体sio2·mgo，机械搅拌，最后经干燥、焙烧，h2还原，得到催化剂ani-bfe/csio2·dmgo。

7、本专利技术还包括如下技术特征：

8、具体的，所述快速机械球磨法转速为80～120转/分；机械混合时间为1～2h。

9、具体的，所述sio2和mgo粒径为20～40nm。

10、具体的，所述机械搅拌时间为1～2h。

11、具体的，所述干燥温度和时间为110℃干燥6～10h。

12、具体的，所述焙烧温度和时间为550℃焙烧3～5h。

13、具体的，所述h2的流量为80ml/min。

14、具体的，所述h2还原的温度和时间为600℃还原1～2h。

15、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：

16、(1)本专利技术的jp-10燃料蒸汽重整催化剂ani-bfe/csio2·dmgo的金属活性组分含量低，ni和fe双金属活性组分的总含量仅为5％，而对比文献中的单金属ni活性组分的含量高达8％。

17、(2)本专利技术的jp-10燃料蒸汽重整催化剂ani-bfe/csio2·dmgo具有优异的稳定性，寿命长达100～120h，而对比文献催化剂ni/sba-15的寿命仅为6.5h。

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【技术保护点】

1.一种JP-10燃料蒸汽重整催化剂，其特征在于，其组成为aNi-bFe/cSiO2·dMgO；其中，Ni、Fe为金属活性组分，a+b＝5％，且3％≤a≤4％；SiO2和MgO为氧化物载体，c+d＝95％且70％≤c≤80％。

2.权利要求1所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.权利要求2所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述快速机械球磨法转速为80～120转/分；机械混合时间为1～2h。

4.权利要求2所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述SiO2和MgO粒径为20～40nm。

5.权利要求2所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述机械搅拌时间为1～2h。

6.权利要求2所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述干燥温度和时间为110℃干燥6～10h。

7.权利要求2所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述焙烧温度和时间为550℃焙烧3～5h。

9.权利要求2所述的JP-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述H2还原的温度和时间为600℃还原1～2h。

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【技术特征摘要】

1.一种jp-10燃料蒸汽重整催化剂，其特征在于，其组成为ani-bfe/csio2·dmgo；其中，ni、fe为金属活性组分，a+b＝5％，且3％≤a≤4％；sio2和mgo为氧化物载体，c+d＝95％且70％≤c≤80％。

2.权利要求1所述的jp-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.权利要求2所述的jp-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述快速机械球磨法转速为80～120转/分；机械混合时间为1～2h。

4.权利要求2所述的jp-10燃料蒸汽重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述sio2和mgo粒径为20～40nm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李媛，方学谦，李欣，肖奇，曹芳洁，刘谦，杨惠，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：

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