[發明專利]一種將Pd/ZnAl2

有效

• 申請號: 201810509868.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108855065B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 萬紹隆;王理;劉亮;陳紹鵬;張先華;王勇
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01J23/60
• 分類號: B01J23/60;C01B3/32
• 代理公司: 北京彭麗芳知識產權代理有限公司 11407
• 代理人: 彭麗芳

本發明公開了一種將Pd/ZnAl₂O₄催化劑用于甲醇蒸汽重整制氫的方法，屬于甲醇制氫領域。該方法包括以下步驟：首先將含貴金屬Pd的前驅體鹽加入至硝酸溶液中制得含貴金屬Pd的硝酸溶液，然后將ZnAl₂O₄載體加入到含貴金屬Pd的硝酸溶液中，制得Pd/ZnAl₂O₄催化劑，催化劑各組分質量百分含量分別為：Zn：31％～36％；Al：25～30％；O：30％～35％；Pd：0.1～5.0％；然后將Pd/ZnAl₂O₄催化劑用于甲醇蒸汽重整制氫。結果表明：采用Pd含量較低(0.5wt％)的PdZn/ZnAl₂O₄催化劑即可實現甲醇重整制氫，且副產物CO的選擇性與其它Pd含量高(5％)的PdZn基催化劑相一致，這樣可極大節約經濟成本，極具經濟效益。此外，本發明的制氫方法還具有操作簡單，可實現便攜式制氫等優點。

技術領域

本發明屬于甲醇制氫領域，具體涉及一種將Pd/ZnAl₂O₄催化劑用于甲醇蒸汽重整制氫的方法。

背景技術

化石燃料的大量消耗及針對近年來人們對環境的保護意識逐漸增強的現狀，尋求一種清潔且高能量密度的替代能源問題越來越受到研究學者們的廣泛關注。氫氣是一種高熱值燃料，其能源強度高達127kJ/g，不僅可用于燃料電池領域發電使用(J.Chen,J.Sunand Y.Wang.Catalysts for Steam Reforming of Bio-oil:AReview.Ind.Eng.Chem.Res.,2017,56，4627-4637)，還可作為一種重要的反應物用于化學品和燃料的加氫反應過程。然而，由于受反應條件(溫度和壓力)和工業成本的制約，目前大規模制氫的方法仍是化學法制氫。在化學法制氫中，傳統的甲烷蒸汽重整技術，溫度高(700～900℃)，壓力高，轉化過程復雜(孫杰,孫春文,李吉剛,等.甲烷水蒸氣重整反應研究進展.中國工程科學,2013,15(2)，98- 106)而甲醇重整制氫技術，可以在低溫和常壓條件下進行，反應物甲醇作為化工產品基本原料易存儲、運輸，年產量超過6500萬噸，且具有較高的H/C比，轉化效率高，使得甲醇重整制氫技術具有廣泛的應用前景。

目前甲醇蒸汽重整制氫催化體系主要有兩類：改性Cu基催化劑和貴金屬基 (如Pd和Pt)催化劑。工業上大量使用的甲醇蒸汽重整催化劑是用共沉淀法生產的Cu/ZnO/Al₂O₃催化劑，其銅含量高達50％左右，但反應溫度過高會導致催化劑燒結失活，并且銅基催化劑存在焦化以及在空氣中易自燃等問題。在改性Cu 基催化劑的基礎上可以添加如Zr、Cr等金屬增強其抗燒結能力，但產物的選擇性受到一定的影響(閆月君,劉啟斌,隋軍,等.甲醇水蒸氣催化重整制氫技術研究進展[J].化工進展,2012,31(7),1468-1476)。