一种甲醇低温裂解催化剂制造技术

一种甲醇低温裂解催化剂，是由重量百分含量组成为：Ｐｄ２－３％烯土元素２２－３５％，γ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］６２－７６％组成的，采用浸渍法或离子交换法制备。本发明专利技术催化剂具有甲醇裂解反应温度低，活性高，稳定性好，强度高，工艺简单，易制造等特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Low temperature cracking catalyst for methanol

A methanol decomposition catalyst, by weight percentage composition is: Pd2 3% rare earth elements in 22 - 35%, 2 - Al: O: 3 - 62 - 76% composition, by impregnation method or prepared by ion exchanging method. The catalyst of the invention has the advantages of low reaction temperature, high activity, good stability, high strength, simple process and easy manufacture.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种甲醇低温裂解催化剂，具体地说涉及一种用烯土元素进行改造的Pd/γ-Al2O3。甲醇代用燃料车在世界各国已进行了较为广泛的研究，综合考虑了机器的燃料消耗、污染排放和驱动性能(包括可靠性等因素)后，目前发展的甲醇代用燃料车主要有以下几种类型(1)多种燃料同时可使用的车型。采用特殊的注入、点火激发装置及高可靠性的电子自动识别调整系统，所用燃料可以是任何比例的汽油与甲醇的混合物。在不能保障甲醇供应的地方同样可以使用，具有灵活实用的特点；(2)甲醇被作为储氢物质来驱动燃料电池。氢的获得通过甲醇和水的混合物由催化裂解获得，然后被供给燃料电池。电池的另一极为氧电极，由空气供给氧气。获得的电能可被直接用来驱动车辆或给电瓶充电。这类型的甲醇车的研究目前仍然处于起步阶段，被认为是将来最有希望解决环境问题的方案；(3)氢与汽油混合燃烧的新型甲醇汽车。该技术利用汽车余热(尾气返回)对甲醇进行催化裂解，使燃料甲醇裂解为富氢气体，而后引入汽缸与汽油混合燃烧。该类型甲醇汽车具有较为明显的优点，可以克服M85车型中甲醇具有的毒性及对机器造成的腐蚀，具有较强的驱动性，目前在北京已投入试运行。以甲醇在线改质产生富氢气体为燃料的新型甲醇汽车，对于催化剂有以下几个方面的需求需要由甲醇进行汽车运行过程中的即刻制氢。催化剂需具有较高的反应活性。为满足在怠速状态下仍能获得足够的燃料气，催化剂的反应温度应较低。由于汽车在运行过程中的颠簸，催化剂应具有较高的强度。目前低温甲醇裂解催化剂以Cu基催化体系为主，尽和具有较低的反应温度和较高的反应活性，但Cu催化剂的稳定性较差，或成型后催化剂的强度较差，且裂解产物中含有较高量的CO2和甲烷，如C301国家铜基催化剂，280℃反应裂解率达到95％，但甲烷和CO2的选择性在10％左右。当前所实际采用的是Ni基甲醇裂解催化剂，虽然具有较好的稳定性，但在低温下反应活性较低，难以满意的适应发动机的需求。如已用于行车实验的G89镍基催化剂，280℃时甲醇转化率仅为60％左右。本专利技术的专利技术目的是提供一种低温高活性、高强度、高稳定性的甲醇裂解催化剂。本专利技术采用烯土元素对γ-Al2O3小球载体进行深层改性，得到复合载体，把贵金属Pd浸渍到复合载体上，烯土元素和Pd发生强相互作用，使制得的催化剂具有低温高活性、高强度、高稳定性的特性。本专利技术的催化剂组成是(重量百分含量)Pd 2-3％ 烯土元素 22-35％ γ-Al2O362-76％如上所述的烯土元素是CeO2或CeO2与La2O3的混合物，CeO2和La2O3的混合物重量比组成是CeO2∶La2O3=3-2∶1。所上所述的γ-Al2O3是工业成型小球。本明的催化剂是采用浸渍或离子交换法制备，烯土元素以硝酸盐形式溶于蒸馏水配成浓度为0.015g/ml的金属氧化物溶液，按上述催化剂组成定量称取溶液，并与工业生产的γ-Al2O3小球浸泡24小时后，经干燥500℃焙烧4小时制得复合载体，氯化钯用稀盐酸溶解在复合载体上，浸渍24小时，经干燥后于500℃焙烧，4小时制得催化剂。本专利技术与现有技术相比具有如下优点1．甲醇裂解反应温度低，活性高，稳定性好，强度高。2．工艺简单，易制造。实施例1将Ce的硝酸盐溶于蒸馏水配成浓度为0.05g/ml的溶液，按Pd 3％，CeO235％，γ-Al2O362％的比例称取各组成，把γ-Al2O3工业成型小球浸泡入溶液24小时，经干燥后于500℃焙烧4小时制得复合载体，把氯化钯用稀盐酸溶解，在复合载体上浸渍24小时，经干燥后于500℃焙烧4小时，制得催化剂A。实施例2按Pd 3％，CeO222％，γ-Al2O375％的比例称取各组成，其余同实施例1，制得催催化剂B。实施例3将Ce和La的硝酸盐分别溶于蒸馏水配成浓度为0.015g/ml的溶液，按Pd3％，CeO222％，La2O310％，γ-Al2O365％的比例称取各组成，其余同实施例1，制得催化剂C。实施例4按Pd 2％，CeO222％，La2O310％，γ-Al2O366％的比例称取各组成，其余同实施例1，制得催化剂D。各实施例制得的催化剂评价用分析纯甲醇为原料，常压微量泵进样甲醇溶液空速为1.8h-1，反应前用纯氢在400℃还原1小时，临氢降温到150℃切换成甲醇升温至260℃，反应温度1小时，取样分析，二甲醚、水、未反应的甲醇采用ParoParkT柱在线检验。经冰阱冷浴后常规气用5A炭分子筛柱分析，结果如下表。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇低温裂解催化剂，其特征在于重量百分含量组成为： Ｐｄ ２－３％ 烯土元素 ２２－３５％ γ－Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］ ６２－７６％。

【技术特征摘要】
1．一种甲醇低温裂解催化剂，其特征在于重量百分含量组成为Pd 2-3％烯土元素 22-35％ γ-Al2O362-76％。2．根据权利要求1所述的一种甲醇低温裂解催化剂，其特征在于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙予罕，杨成，任杰，陈小平，王秀芝，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]