[發明專利]一種甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑及其應用

有效

• 申請號: 202011574464.5
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112403476B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 曾慶娜;古鈞;蔡勤濤;劉海楠;薄文晴
• 申請（專利權）人: 蔡勇梅
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/02;C01B3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑，其形狀是粒徑為50-60nm的細小顆粒，其組成包括銅、鎳、三氧化二鋁、氧化鉀、氧化鈰；其特征在于所述的各組分的重量百分比是銅50-60%、鎳20-40%、三氧化二鋁3-8%、氧化鉀3-8%、氧化鈰2-6%，

所述甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑通過如下步驟制備而成：

（a）載體的制備

載體采用三氧化二鋁，首先將其球狀研磨為60-80目，在500°C活化4小時，得到三氧化二鋁粉末；

（b）催化劑的制備

按所述比例，稱取的三氧化二鋁粉末放入三頸瓶中，加入少量水，70℃恒溫水浴磁力攪拌溶解30分鐘，加入硝酸溶液，繼續攪拌4小時，加入硝酸銅、硝酸鎳、硝酸鉀和硝酸鈰混合溶液攪拌1小時，80℃水浴鍋里緩慢蒸干，110℃烘箱干燥過夜，在馬弗爐空氣氣氛350℃焙燒3小時，制得催化劑。

2.如權利要求1所述的甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑，其特征在于，各組分的重量百分比為：銅為52-58%、鎳25-35%、三氧化二鋁4-7%、氧化鉀4-7%、氧化鈰3-5%。

3.如權利要求1所述甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑在水蒸氣制氫過程中的應用，其特征在于，包括首先將該催化劑均勻填充在甲醇水蒸氣制氫反應罐內，通過對反應罐加熱將催化劑加熱，再將原來甲醇和水蒸氣通入到反應罐進口管的預熱區內，二者混合、預熱后進入反應罐中，使甲醇在水蒸氣氣氛和定溫環境下快速進行裂解反應，將甲醇中的含碳-氫-氧有機質轉化為氫氣和二氧化碳的富氫混合氣；該反應后的混合氣體經過包括冷凝器、二氧化碳化學吸收器、干燥器在內的尾氣收集提純系統后得到純氫氣，所述裂解反應溫度為200-300℃，相對應的反應條件是：水蒸氣的壓力4-5個大氣壓，每小時水蒸氣和甲醇進料量的質量比為1-2/1；每小時甲醇和水蒸氣總的進料量與催化劑的質量比為10-30/1。

4.如權利要求3所述的甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑在水蒸氣裂解甲醇制氫過程中的應用，其特征在于，使用的反應罐時，所述的裂解反應溫度是220-280℃。

5.如權利要求3所述的甲醇水蒸氣裂解高效金屬催化劑在水蒸氣裂解甲醇制氫過程中的應用，其特征在于，所述原料甲醇是煤化工產品。