水汽变换催化剂及其制备方法和应用、水汽变换反应的方法技术

本发明专利技术涉及水汽变换技术领域，公开了一种水汽变换催化剂及其制备方法和应用、水汽变换反应的方法，所述催化剂包括氧化铝、活性元素以及助剂元素；所述助剂元素选自Co、Ni、Cr、Cu和Ce中的至少一种；所述活性元素包括二价铁和三价铁，通过XPS测得所述催化剂表面的二价铁和三价铁的原子比不低于0.3。该催化剂应用于水汽变化反应中，能够适用于低水气比的条件，在高空速条件下具有较高CO转化率、较高的产氢速率，耐热活性好，高温处理后活性保留率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水汽变换，具体涉及一种水汽变换催化剂及其制备方法和应用、水汽变换反应的方法。

技术介绍

1、目前，甲烷水蒸气重整(srm)是成熟的工业制氢技术。为了提高氢产率，重整流程后需进行水煤气变换反应，反应掉多余的co进一步提高气氛中h2含量，从而提高氢产率。另外，近年来水汽变化反应在新能源汽车领域也具有重要应用，燃料电池的电极材料主要由pt组成，在一氧化碳的存在下很容易失活。因此，将水煤气转换反应堆置于燃料电池之前，从而将一氧化碳转化为氢气和co2气体。由此可见，水煤气转移反应(wgs)在调节和提高h2浓度方面具有重要的工业作用。

2、以氧化铬作为结构助剂的商业氧化铁催化剂已经有60多年的应用历史。cr2o3/cro3除作为结构助剂防止氧化铁结晶的烧结外，还可以提高fe2o3的固有催化活性。尽管铬的氧化物已被证明是很好的助剂，但六价铬是一种对人类、生物或细胞具有毒性的重金属，也是一种严重的环境污染物，六价铬的水溶性使其会通过冷凝蒸汽或冷水从催化剂中浸出，新鲜和废弃的商用高温变换fe-cr催化剂的六价铬(cr6+)，处理成本很高。

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【技术保护点】

1.一种水汽变换催化剂，其特征在于，所述催化剂包括氧化铝、活性元素以及助剂元素；所述助剂元素选自Co、Ni、Cr、Cu和Ce中的至少一种；所述活性元素包括二价铁和三价铁，通过XPS测得所述催化剂表面的二价铁和三价铁的原子比不低于0.3。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，通过XPS测得所述催化剂表面的二价铁和三价铁的原子比为0.4-1，优选为0.5-0.8。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述助剂元素包括Cu，以及可选的Ni和/或Cr；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，以所述催化剂的质量为基准，氧化铝的含量为20-8...

【技术特征摘要】

1.一种水汽变换催化剂，其特征在于，所述催化剂包括氧化铝、活性元素以及助剂元素；所述助剂元素选自co、ni、cr、cu和ce中的至少一种；所述活性元素包括二价铁和三价铁，通过xps测得所述催化剂表面的二价铁和三价铁的原子比不低于0.3。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，通过xps测得所述催化剂表面的二价铁和三价铁的原子比为0.4-1，优选为0.5-0.8。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述助剂元素包括cu，以及可选的ni和/或cr；

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，以所述催化剂的质量为基准，氧化铝的含量为20-80wt％，优选为40-70wt％；以氧化物计的活性元素的含量为20-80wt％，优选为30-60wt％；以氧化物计的助剂元素的含量为0.1-10wt％，优选为1-8wt％；

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂，其中，所述催化剂的总孔体积为0.01-0.6ml/g，优选为0.3-0.5ml/g；

6.一种水汽变换催化剂的制备方法，包括以下步骤：

7....

【专利技术属性】
技术研发人员：汪天也，张荣俊，李红伟，侯朝鹏，孙霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：