[發明專利]一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑、制備方法及應用

有效

• 申請號: 201711039557.6
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107649137B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 嚴會成;李華波;許云波;劉陽;歐軍
• 申請（專利權）人: 四川蜀泰化工科技有限公司
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;B01J23/83;C01B3/32
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 晏輝;趙宇

1.一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑，其特征在于：所述催化劑以TiO₂/Al₂O₃為載體，以負載于載體上的CeO₂和/或ZrO₂為助催化劑，以分散在載體上的ZnO-NiO雙活性中心為催化劑活性組分，所述催化劑活性組分的質量占所述催化劑總質量的15～30％，所述ZnO-NiO雙活性中心中，ZnO與NiO的質量比為(70～90):(10～30)，所述助催化劑與所述載體的質量比為(5～15):(85～95)。

2.根據權利要求1所述的一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑，其特征在于：所述催化劑為球形，直徑為2～4mm，水孔容為30～50％，比表面積≥120m²/g，強度≥150N/顆，堆密度為0.8～1.0kg/L。

3.一種權利要求1或2所述甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：

(1)將質量比為(85～90):(6～8):(1.5～3)的氫氧化鋁、二氧化鈦、纖維素混合并球磨，球磨后加入水混合均勻并造粒，再制備成球形載體，將球形載體用蒸汽養護至強度達到120N/顆以上，再煅燒得到TiO₂/Al₂O₃載體；

(2)將硝酸鈰和/或硝酸鋯溶于去離子水中制成硝酸金屬鹽溶液，所述硝酸金屬鹽混合溶液的總濃度為1.5～3mol/L，將步驟(1)所述TiO₂/Al₂O₃載體浸漬于所述硝酸金屬鹽溶液中，浸漬后經過干燥、煅燒、冷卻后，即得到CeO₂和/或ZrO₂改性的TiO₂/Al₂O₃載體；

(3)將硝酸鋅和硝酸鎳溶于去離子水中制成硝酸金屬鹽混合溶液，所述硝酸金屬鹽混合溶液的總濃度為2～4mol/L，將步驟(2)所述CeO₂和/或ZrO₂改性的TiO₂/Al₂O₃載體浸漬于上述硝酸金屬鹽混合溶液中，浸漬后經過干燥、煅燒、冷卻后，即得到催化劑成品。

4.根據權利要求3所述的一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述煅燒的溫度為500～700℃，時間為2～6h。

5.根據權利要求3所述的一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述浸漬的溫度為50～90℃，所述浸漬的時間為30～60min，所述干燥、煅燒、冷卻具體為：在120～200℃干燥2～6h，接著在400～550℃條件下煅燒3～10h后放置冷卻。

6.根據權利要求3所述的一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述浸漬的溫度為50～90℃，所述浸漬的時間為30～60min，所述干燥、煅燒、冷卻具體為：在120～200℃干燥2～6h，接著在400～550℃條件下煅燒3～10h后放置冷卻。

7.一種權利要求1或2所述的甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑的使用條件為：甲醇與水的摩爾比為0.5～3.0，反應壓力為0.1～4.0MPa，物料進料液空速為0.5～4.0。

8.根據權利要求7所述的一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑的使用條件為：甲醇與水的摩爾比為0.8～1.5，反應壓力為0.1～3.0MPa，物料進料液空速為0.8～3.0。

9.根據權利要求7所述的一種甲醇水蒸氣高溫重整制氫的催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑的使用溫度為350～550℃。