[發明專利]一種Fe2O3-MgO/Al2O3載氧體的制備方法

在審

• 申請號: 201811239769.3
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN111088090A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 南通安廣美術圖案設計有限公司
• 主分類號: C10L10/00
• 分類號: C10L10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種Fe₂O₃?MgO/Al₂O₃載氧體的制備方法，步驟如下：將Fe(NO₃)₃·9H₂O用蒸餾水溶解，將MgO用蒸餾水溶解，然后把兩個溶液混合均勻，采用浸漬法浸漬到載體Al₂O₃上，自然風干后重復上述步驟4?6次，最后一次浸漬后經105?115℃干燥23?25h，于880?890℃焙燒4.5?5.5h，冷卻即得。該方法簡便、快捷、易操作，MgO助劑的加入提高了Fe₂O₃/Al₂O₃載氧體的含氧量，同時也減小了Fe₂O₃的晶粒，提高了Fe₂O₃的分散度，提高甲烷轉化率，且消除Fe₂O₃/Al₂O₃載氧體在反應中的積碳效應。

技術領域

本發明涉及一種Fe₂O₃-MgO/Al₂O₃載氧體的制備方法。

背景技術

與傳統的化石燃料相比，氫能有明顯的優勢。H₂熱值高、燃燒產物只有水、不產生溫室氣體，因此H₂是一種清潔高效的燃料，有很大的應用前景，尤其是近些年來質子交換膜燃料電池出現后，其應用潛力愈加突出。傳統制氫方法很多，天然氣水蒸氣重整制氫是目前工業上最主要的制氫方法，但是天然氣蒸汽轉化過程中會產生積炭，鎳催化劑表面積炭會破壞催化劑結構，引起轉化管壓降增大，嚴重時會堵塞反應管，進而發生局部管區過熱，工業上采用高水碳比（3.5左右）來抑制積炭，這樣會使過程能耗增加和反應器效率降低。

化學鏈技術在實現化石能源的高效率、低排放轉化中具有獨特的優勢。它具有內分離CO₂的特點，而且燃燒溫度比傳統燃燒溫度低，不會產生NO_x污染物。后來許多學者開始把化學鏈燃燒和制氫結合起來，形成了一種新型制氫方法，即化學鏈制氫技術。該系統以甲烷為燃料、水蒸氣和空氣為氧化劑、金屬氧化物為載氧體，在三個串聯反應器之間交互循環，分別生成CO₂，H₂和貧氧空氣。

近年來，歐洲、美國、中國等地的研究人員圍繞化學鏈制氫技術開展了廣泛的研究。可用作載氧體的活性金屬氧化物主要包括過渡金屬Ni，Fe，Co，Cu和Mn的氧化物。化學鏈制氫要實現工業應用，必然要在高溫高壓下進行，提高溫度可以提高產氫量，但高溫時Fe₂O₃會由于燒結而發生失活現象，降低其反應性能。高壓也會促進顆粒表面的炭沉積，從而影響氫氣純度。因此提高載氧體在高溫高壓條件下的穩定性及抗炭沉積能力是化學鏈制氫技術成功應用的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Fe₂O₃-MgO/Al₂O₃載氧體的制備方法。

本發明通過下面技術方案實現：

一種Fe₂O₃-MgO/Al₂O₃載氧體的制備方法，包括如下步驟：將20-30份Fe(NO₃)₃?9H₂O用55-65份蒸餾水溶解，將5-9份MgO用35-45份蒸餾水溶解，然后把兩個溶液混合均勻，采用浸漬法浸漬到載體Al₂O₃上，自然風干后重復上述步驟4-6次，最后一次浸漬后經105-115℃干燥23-25h，于880-890℃焙燒4.5-5.5h，冷卻即得；各原料均為重量份。