一种高效甲醇重整制氢催化剂及其制备方法与流程

本发明涉及甲醇重整制氢催化剂，具体为一种高效甲醇重整制氢催化剂及其制备方法。

背景技术：

1、甲醇又称羟基甲烷、木醇或木精，是一种有机化合物，是结构最为简单的饱和一元醇，其化学式为ch3oh/ch4o。分子量为32.04，沸点为64.7℃，甲醇有“木醇”与“木精”之名，源自于曾经其主要的生产方式是自木醋液（为木材干馏或裂解的产物之一）萃取，现代甲醇是直接从一氧化碳，二氧化碳和氢的一个催化作用的工业过程中制造，甲醇很轻、挥发性强、无色、易燃，并有与乙醇（饮用酒）非常相似的气味，但不同于乙醇，甲醇毒性大，不可以饮用。通常用作溶剂、防冻剂、燃料或乙醇变性剂，亦可用于经过酯交换反应生产生物柴油，甲醇制氢是近二三十年来在能源及化工领域引人注目的研究项目。 尤其是近年来，随着质子交换膜燃料电池的发展，其供氢的技术问题日 益突出，甲醇被认为是良好的氢载体。甲醇制氢技术更成为国内外研究 开发的热点。其技术核心为甲醇制氢重整催化剂的制备。适用于质子交 换膜燃料电池氢源的重整氢气要求co低于10-100ppm。因此甲醇制氢催 化剂不仅要求活性高、稳定性好，而且还要求选择性高，以控制重整氢气中co含量。当重整氢气中co低于1-2％时，可以利用氢中co选择 氧化脱除的方法把co净化至10-100ppm以下，即可供给质子交换膜燃 料电池氢源应用。

2、目前工业上应用最广的甲醇水蒸汽重整制氢催化剂为氧化铜／氧化锌／氧化铝催化剂，该催化剂低温活性高，选择性好，但催化剂稳定性较差。

技术实现思路

1、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高效甲醇重整制氢催化剂，所述催化剂的活性组分为氧化铜，含量为10%-65%；

2、第一助催化剂为氧化锌，含量为13%-45%；

3、第二助催化剂为氧化铬，含量为10%-55%；

4、第三助催化剂为氧化铝，含量为5%-23%。

5、优选的，所述氧化铜的含量为15%；

6、氧化锌的含量为13%；

7、氧化铬的含量为12%；

8、氧化铝的含量为8%。

9、一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

10、步骤s1、称取适量的氧化铜、氧化锌、氧化铬和氧化铝溶于适量的蒸馏水中，通过搅拌器对混合溶液进行搅拌，搅拌时间设定为5-8分钟，搅拌器的转速设定为200r/min。

11、步骤s2、将步骤s1中的混合溶液缓慢滴入适量的过饱和na2co3溶液中，滴入过程中通过搅拌器持续进行搅拌，搅拌器的转速设定为40r/min，滴入完成后将混合液静置，沉淀完全后，静置老化得到沉淀悬浊液；

12、步骤s3、将步骤s2中经过静置老化后的悬浊液过滤得到沉淀物，将过滤后的沉淀物洗涤打浆，洗去过量的na2co3；

13、步骤s4、将步骤s3中洗涤后的物料放入烘干设备中烘干，烘干设备的烘干温度设定为110℃-135℃，烘干时间设定为2-4小时，烘干后将物料从烘干设备中取出，放入挤压成型机中，通过挤压成型机将干燥物料压片成型；

14、步骤s5、将步骤s4中经过挤压成型后的物料置于马弗炉中焙烧，焙烧温度设定为320℃-510℃，焙烧时间设定为4-7小时；

15、步骤s6、将步骤s5中焙烧后的物料放入冷却设备中冷却，冷却后然后投入粉碎设备中粉碎，粉碎后过20-80目筛；

16、步骤s7、将研磨后的催化剂涂覆到相应的载体或者装置上。

17、优选的，步骤s7中的涂覆可以采用浸渍、喷涂等方式，涂覆后的催化剂可以根据需要进行热处理等后处理操作，以提高其性能和稳定性。

技术特征：

1.一种高效甲醇重整制氢催化剂，其特征在于，所述催化剂的活性组分为氧化铜，含量为10%-65%；

2.根据权利要求1所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂，其特征在于：所述氧化铜的含量为15%；

3.根据权利要求1所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中通过搅拌器对混合溶液进行搅拌，搅拌时间设定为5-8分钟，搅拌器的转速设定为200r/min。

5.根据权利要求3所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中滴入过程中通过搅拌器持续进行搅拌，搅拌器的转速设定为40r/min。

6.根据权利要求3所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中的烘干设备的烘干温度设定为110℃-135℃，烘干时间设定为2-4小时。

7.根据权利要求3所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中马弗炉的焙烧温度设定为320℃-510℃，焙烧时间设定为4-7小时。

8.根据权利要求3所述的一种高效甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s6中经过粉碎设备粉碎之后过20-80目筛。

技术总结本发明公开了一种高效甲醇重整制氢催化剂及其制备方法，所述催化剂的活性组分为氧化铜，第一助催化剂为氧化锌，第二助催化剂为氧化铬，第三助催化剂为氧化铝，催化剂制备：步骤S1、称取适量的氧化铜、氧化锌、氧化铬和氧化铝溶于适量的蒸馏水中，通过搅拌器对混合溶液进行搅拌，搅拌时间设定为5‑8分钟，搅拌器的转速设定为200r/min，步骤S2、将步骤S1中的混合溶液缓慢滴入适量的过饱和Na2CO3溶液中，滴入过程中通过搅拌器持续进行搅拌，搅拌器的转速设定为40r/min，滴入完成后将混合液静置，本发明涉及甲醇重整制氢催化剂技术领域。该高效甲醇重整制氢催化剂及其制备方法，生产过程简单，产品活性和稳定性也比较高。技术研发人员：刘骏,汪玉麟,管嘉林受保护的技术使用者：珂黎艾净化技术江苏有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12