[發(fā)明專利]一種用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110467291.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN113145127B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江志東;吳浩飛;馬紫峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/889
• 分類號(hào): B01J23/889;C01B3/32
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑，其特征在于，該催化劑包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成：CuO 25％-35％、Al₂O₃ 60％-75％，MO_x 0.1％-15％，其中M為Co、Mn、Zr中的一種或幾種，x為1-3，并且催化劑具有面心立方的尖晶石結(jié)構(gòu)。

2.一種如權(quán)利要求1所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將Cu、Al、M的可溶性前驅(qū)物共溶于乙醇水溶液中，配制成0.1-1.0mol·L^-1的溶液；

步驟2：稱取摩爾數(shù)為(1-1.3)∑niXi的沉淀劑，其中ni為金屬離子的摩爾數(shù)，Xi為金屬離子的化合價(jià)，溶于乙醇水溶液中，配制成同步驟1具有相同體積的溶液；

步驟3：將步驟1、2所得的溶液勻速打入反應(yīng)器中，并劇烈攪拌，50-80℃恒溫老化2-4h后過(guò)濾，濾餅在100-120℃下烘干，壓片，研磨過(guò)篩，過(guò)篩粉末置于馬弗爐中600-1000℃焙燒0-6h，即得催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，Al的前驅(qū)體為氯化鋁、硝酸鋁、擬薄水鋁石、γ-Al₂O₃中的一種或幾種；

當(dāng)Al的前驅(qū)體為擬薄水鋁石或γ-Al₂O₃時(shí)，預(yù)先投入乙醇水溶液中，并劇烈攪拌形成懸濁液，再加入Cu、M的可溶性前驅(qū)物。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，Cu的前驅(qū)體為氯化銅、硝酸銅、醋酸銅中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，Co的前驅(qū)體為氯化鈷、硝酸鈷、醋酸鈷中的一種或幾種；

Mn的前驅(qū)體為氯化錳、硝酸錳、醋酸錳中的一種或幾種；

Zr的前驅(qū)體為氯化鋯、硝酸鋯，硝酸氧鋯中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，所述的乙醇水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0-50％。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，步驟2中所述的沉淀劑選自碳酸鈉、碳酸銨、碳酸鉀中的一種或幾種。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的制備方法，其特征在于，步驟1中，在乙醇水溶液中還可添加Si，F(xiàn)e、Ce、La、Mg、Mo的氧化物前驅(qū)體中的一種或幾種作為復(fù)合載體。

9.一種如權(quán)利要求1所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的應(yīng)用，其特征在于，催化劑應(yīng)用于甲醇水蒸氣重整制氫工藝。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于甲醇水蒸氣重整制氫的Cu催化劑的應(yīng)用，其特征在于，甲醇水蒸氣重整制氫的條件為：反應(yīng)溫度200-350℃、壓力常壓-2MPa、質(zhì)量空速0.1-3.5h^-1、H₂O/CH₃OH摩爾比0.5-3.5：1。