[發明專利]一種有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑

有效

• 申請號: 201811059849.0
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109078640B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 劉慶;張偉;王美燕;范樹斌
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: B01J23/888
• 分類號: B01J23/888;B01J35/10;C01B3/32
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本發明涉及一種有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑，包括催化劑活性成分和催化劑載體，所述催化劑活性成分及重量百分含量分別為：Ni為10～30 wt%；余分為介孔白鎢礦催化劑載體。本發明的優點在于采用高比表面積、廉價易得的白鎢礦作為催化劑載體，催化活性組分為鎳組分，使生物油分子裂解斷鏈成低分子烴類和高含量氫氣的優質合成氣。該催化劑制備簡單、機械強度高、催化活性高、可再生，不僅可用于生物油重整制氫，也可應用于生物質直接催化氣化制氫。

技術領域

本發明涉及一種有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑，即以生物質裂解的生物油催化重整制備優質氣體燃料的催化劑的方法。

背景技術

利用生物質制取氫氣不僅可有效利用豐富的可再生資源，而且是最終解決全球化石燃料所造成的巨大環境污染的有效途徑之一，我國化石燃料資源短缺，生物質資源非常豐富，如何廉價潔凈地把生物質轉化為未來氫能社會的核心動力：氫燃料，對我國可持續發展意義重大。生物質高度分散、較低的能量密度決定了收集運輸成本高、過程經濟性差，生物質快速裂解可制得具有較高能量密度生物油，它可以分散制取然后集中加工處理。目前快速熱裂解制油技術已接近工業化，生物油由于其組成特點可經水蒸汽催化重整制取氫氣，是生物油利用的一條新途徑。

生物油制氫方面的研究目前主要有：開發新型裂解制氫反應器，研究催化重整條件和重整產物，探索生物油及其模型物制氫反應規律和反應機理、催化劑的制備、失活和再生研究等幾個方面。國內外許多學者研究了生物油重整制氫規律和重整基本條件，重整溫度都較高，一般在700～800 ^oC，過高的溫度導致積碳的大量生成，為進一步提高催化效果，抑制結焦生成，研究生物油催化重整制氫催化劑對提高氫產率、抑制結焦具有重大意義。如何克服現有技術缺陷，降低能耗與生產成本，仍然是目前生物質及生物油制氫過程中的難題。

目前生物質快速裂解技術可以獲得很高的液體產品收率，但所產生的生物油組分復雜，直接重整制氫容易結焦，氫的產率不高。為了抑制結焦，目前生物質制氫的研究都是分兩步進行，即第一步對生物質進行快速裂解，對生物油蒸汽進行冷卻得到粗油，對粗油進行分離得到水相和油相部分，油相部分可制作化工原料，水相部分可用來重整制氫。

可以說，貴金屬催化劑活性好、積碳率低，但其價格昂貴、儲量有限，無法滿足工業催化劑大規模生產的要求。而現有的鎳等非貴金屬催化劑，仍然存在著穩定性差、易積碳、易失活等缺點，大大限制了其實際的工業化應用。鑒于以上情況，開發活性高、穩定性好的生物油蒸汽重整制氫催化劑，深入探索其制備方法、催化機理，以及結構穩定機制等，具有重要的理論和應用價值，將為生物質制氫的工業化應用奠定基礎。

白鎢礦型鎢酸鹽屬于自激活熒光體，其發光起源于WO₄^2–絡合離子，在UV、X射線及CR激發下可呈現高效的熒光，在閃爍體媒介、固態光電器件、拉曼、光纖、磁性材料、催化和激光器基質方面具有廣泛的潛在應用。白鎢礦晶體結構十分穩定,具有耐高壓、高溫的突出優點。這些特點提供了重要的科學的依據，使得白鎢礦在一些應用領域及催化方面上成為首選材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種反應活性高、抗燒結、抗積碳、穩定性好的有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑。該催化劑可用于固定床或流化床反應器。

本發明的另一目的在于提供一種有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑的制備方法。

本發明解決技術問題采用如下方案。

一種有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑，包括催化劑活性成分和催化劑載體。

所述催化劑活性成分為Ni，所述催化劑載體為介孔白鎢礦，其中，催化劑活性成分Ni的重量百分含量為10～30 wt%，余分為介孔白鎢礦載體。

本發明所述一種有序介孔白鎢礦負載的鎳基生物油重整催化劑的制備方法，包括以下步驟。