CN104689822A - 用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺 - Google Patents

用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺 Download PDF

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向华
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Abstract

本发明揭示了一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：步骤S1、配制铜基催化剂；步骤S2、将步骤S1配制的硝酸盐调配为溶液；步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍；步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体。本发明提出的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，制得的催化剂可适用于小型移动制氢高温200～550℃的环境，同时可提高甲醇制备氢气的高温转化率。

Description

用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺
技术领域
本发明属于氢气制备技术领域，涉及一种甲醇水蒸气重整制氢工艺，尤其涉及一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺。
背景技术
近年来，随着质子交换膜燃料电池的发展，特别是其应用于汽车以及分布式发电，迫切需要小型高效、高效、分散的移动制氢系统以供应原料氢。于是出现了各式各样的制氢系统，同时也出现了各式各样的制氢方法。
例如中国专利CN202519022U揭示的一种甲醇水蒸气重整制氢设备，所述设备包括液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室。所述设备包括一个或多个加热单元，为制氢设备需要温度控制的部件进行温度控制；加热单元通过分离室输出的余气或/和制得的氢气加热。重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近。
又如中国专利公开号CN101033059提供的制氢方法，该制氢方法由于其不需要外部供热，容易实现现场制热，所以受到广大关注。此方法中采用弛放气进行加热系统，产生的结果是系统各部位受热不均匀，最直接，也是最影响的是催化剂的催化活性。
目前市场上的铜基催化剂主要适用于200～250℃的的制氢环境，不适用于小型移动制氢设备的高温200～550℃的制氢环境。
有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的甲醇制氢铜基催化剂，以便克服现有催化剂的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，制得的催化剂可适用于小型移动制氢高温200～550℃的环境，同时可提高甲醇制备氢气的高温转化率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：
步骤S1、配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；所述铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al2O3，0-5份的CeO2，0-5份的La2O3；
步骤S2、根据步骤S1中的硝酸盐放入去离子水中溶解成为溶液；
步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍，浸渍时间为10～30分钟；
步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；
步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；
步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；
步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体；
步骤S8、再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。
一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：
步骤S1、配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；
步骤S2、将步骤S1配制的硝酸盐调配为溶液；
步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍；
步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；
步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；
步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；
步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体。
作为本发明的一种优选方案，所述步骤S1中，铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al2O3，0-5份的CeO2，0-5份的La2O3。
作为本发明的一种优选方案，步骤S3中，浸渍时间为10～30分钟。
作为本发明的一种优选方案，所述工艺还包括步骤S8、再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。
作为本发明的一种优选方案，所述的氧化铝球载体的直径为0.5～2mm。
本发明的有益效果在于：本发明提出的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，制得的催化剂可适用于小型移动制氢高温200～550℃的环境，同时可提高甲醇制备氢气的高温转化率。
附图说明
图1为本发明铜基催化剂的制备工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。
实施例一
请参阅图1，本发明揭示了一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：
【步骤S1】配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；所述铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al2O3，0-5份的CeO2，0-5份的La2O3；
【步骤S2】将步骤S1配制的硝酸盐调配为溶液；
【步骤S3】将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍；所述的氧化铝球载体的直径为0.5～2mm。
【步骤S4】将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；
【步骤S5】干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；
【步骤S6】灼烧干燥后的氧化铝球载体；
【步骤S7】冷却经过灼烧的氧化铝球载体；
【步骤S8】再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。
实施例二
一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：
【步骤S1】配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；所述铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的A l2O3，0-5份的CeO2，0-5份的La2O3。
【步骤S2】将步骤S1配制的硝酸盐调配为溶液；
【步骤S3】将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍；
【步骤S4】将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；
【步骤S5】干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；
【步骤S6】灼烧干燥后的氧化铝球载体；
【步骤S7】冷却经过灼烧的氧化铝球载体。
【步骤S8】再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。
综上所述，本发明提出的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，制得的催化剂可适用于小型移动制氢高温200～550℃的环境。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (6)

1.一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：
步骤S1、配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；所述铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al2O3，0-5份的CeO2，0-5份的La2O3；
步骤S2、根据步骤S1中的硝酸盐放入去离子水中溶解成为溶液；
步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍，浸渍时间为10～30分钟；
步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；
步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；
步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；
步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体；
步骤S8、再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。
2.一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：
步骤S1、配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；
步骤S2、将步骤S1配制的硝酸盐调配为溶液；
步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍；
步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；
步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；
步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；
步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体。
3.根据权利要求2所述的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于：
所述步骤S1中，铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al2O3，0-5份的CeO2，0-5份的La2O3。
4.根据权利要求2所述的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于：
步骤S3中，浸渍时间为10～30分钟。
5.根据权利要求2所述的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于：
所述工艺还包括步骤S8、再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。
6.根据权利要求2所述的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于：
所述的氧化铝球载体的直径为0.5～2mm。
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