甲醇重整制氢用纳米催化剂烧结体、制备方法及应用技术

技术编号:41716458 阅读:23 留言:0更新日期:2024-06-19 12:43
本发明专利技术提供了一种用于碱性水热条件下连续态甲醇重整制氢反应的纳米催化剂烧结体、该催化剂烧结体的制备方法以及该催化剂烧结体的应用。其特点在于,以廉价易得的铜源、铈源、络合剂为原料,经混合、蒸干、焙烧、成型、烧结等步骤得到目标催化剂烧结体。上述催化剂烧结体不含碱金属、碱土金属、锌、硼、铝、硅等在碱性水热条件下容易因生成可溶性物种而流失的元素,这可以避免催化剂在反应过程中瓦解。以铜为活性物种并向其中掺入铈,可使该催化剂烧结体具有高活性及高选择性。通过控制铜、铈含量及烧结温度,进一步使得所得催化剂烧结体在不发生显著的纳米颗粒二次生长的同时,获得良好的机械强度和结构稳定性。本发明专利技术所提供的催化剂能够满足碱性水热条件下连续态甲醇重整制氢反应对催化剂的苛刻要求,具有广阔的工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于甲醇重整制氢领域,具体涉及一种用于碱性水热条件下连续态甲醇重整制氢反应的纳米催化剂烧结体、该催化剂烧结体的制备方法、该催化剂烧结体的应用。


技术介绍

1、氢是重要的石油化工原料和二次能源,可通过化学反应、电解水或微生物发酵等途径获得。综合考虑工艺、成本及安全等因素,大规模制氢首选化学反应途径。化学反应制氢所用原料来源广泛,包括化石原料、醇类及生物质等。其中,甲醇作为制氢原料具有价格低、纯度高、反应条件温和、便于储运等优势。

2、目前广泛采用的甲醇制氢技术是甲醇水蒸气重整。其核心是甲醇与水蒸气发生重整产氢反应:ch3oh+h2o=3h2+co2。甲醇在上述重整反应条件下还能直接分解产生一氧化碳,并能进一步发生甲烷化反应产生甲烷。因此,若要得到纯氢,就必须对甲醇水蒸气重整产物进行分离纯化。例如,在专利文献cn102145876a、cn108455526a所公开的甲醇水蒸气重整制氢方法中,使用了钯膜分离重整产物以得到纯氢。又例如,在专利文献cn1944239a所公开的甲醇水蒸气重整制氢方法中,使用了两套变压吸附装置来实现氢的纯化,所用吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米催化剂烧结体的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述催化剂的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1所述络合剂质量为铜源、铈源、络合剂三者质量之和的10%-70%,优选20%-55%,更优选25%-40%。

4.一种权利要求1-3任一项所述催化剂的制备方法得到的纳米催化剂烧结体。

5.一种权利要求4所述纳米催化剂烧结体在碱性水热条件下连续态甲醇重整制氢反应中的应用,其特征在于,反应原料在常温常压下为液态,其中含有水、甲醇、碱性二氧化碳吸收剂,使用固定床...

【技术特征摘要】

1.一种纳米催化剂烧结体的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述催化剂的制备方法,其特征在于:

3.根据权利要求1或2所述催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1所述络合剂质量为铜源、铈源、络合剂三者质量之和的10%-70%,优选20%-55%,更优选25%-40%。

4.一种权利要求1-3任一项所述催化剂的制备方法得到的纳米催化剂烧结体。

5.一种权利要求4所述纳米催化剂烧结体在碱性水热条件下连续态甲醇重整制氢反应中的应用,其特征在于,反应原料在常温常压下为液态,其中含有水、甲醇、碱性二氧化碳吸收剂,使用固定床反应器进行反应,在反应条件下,存在以液态连续流经催化剂床层的物料。

6.根据权利要求5所述催化剂的应用,其特征在于,所述反应条件为:反应温度为150-320℃,优选180-290℃,更优选210-260℃,反应压力为2-12mpa,优选4-10mpa,更优选5-8...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘浩田志坚曲炜王琳李鹏马怀军王从新潘振栋王冬娥
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:

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