CN111088090A - 一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法 - Google Patents

一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法 Download PDF

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    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
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Abstract

本发明公开了一种Fe2O3‑MgO/Al2O3载氧体的制备方法，步骤如下：将Fe(NO3)3·9H2O用蒸馏水溶解，将MgO用蒸馏水溶解，然后把两个溶液混合均匀，采用浸渍法浸渍到载体Al2O3上，自然风干后重复上述步骤4‑6次，最后一次浸渍后经105‑115℃干燥23‑25h，于880‑890℃焙烧4.5‑5.5h，冷却即得。该方法简便、快捷、易操作，MgO助剂的加入提高了Fe2O3/Al2O3载氧体的含氧量，同时也减小了Fe2O3的晶粒，提高了Fe2O3的分散度，提高甲烷转化率，且消除Fe2O3/Al2O3载氧体在反应中的积碳效应。

Description

一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法。
背景技术
与传统的化石燃料相比，氢能有明显的优势。H2热值高、燃烧产物只有水、不产生温室气体，因此H2是一种清洁高效的燃料，有很大的应用前景，尤其是近些年来质子交换膜燃料电池出现后，其应用潜力愈加突出。传统制氢方法很多，天然气水蒸气重整制氢是目前工业上最主要的制氢方法，但是天然气蒸汽转化过程中会产生积炭，镍催化剂表面积炭会破坏催化剂结构，引起转化管压降增大，严重时会堵塞反应管，进而发生局部管区过热，工业上采用高水碳比（3.5左右）来抑制积炭，这样会使过程能耗增加和反应器效率降低。
化学链技术在实现化石能源的高效率、低排放转化中具有独特的优势。它具有内分离CO2的特点，而且燃烧温度比传统燃烧温度低，不会产生NOx污染物。后来许多学者开始把化学链燃烧和制氢结合起来，形成了一种新型制氢方法，即化学链制氢技术。该系统以甲烷为燃料、水蒸气和空气为氧化剂、金属氧化物为载氧体，在三个串联反应器之间交互循环，分别生成CO2，H2和贫氧空气。
近年来，欧洲、美国、中国等地的研究人员围绕化学链制氢技术开展了广泛的研究。可用作载氧体的活性金属氧化物主要包括过渡金属Ni，Fe，Co，Cu和Mn的氧化物。化学链制氢要实现工业应用，必然要在高温高压下进行，提高温度可以提高产氢量，但高温时Fe2O3会由于烧结而发生失活现象，降低其反应性能。高压也会促进颗粒表面的炭沉积，从而影响氢气纯度。因此提高载氧体在高温高压条件下的稳定性及抗炭沉积能力是化学链制氢技术成功应用的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法。
本发明通过下面技术方案实现：
一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法，包括如下步骤：将20-30份Fe(NO3)3•9H2O用55-65份蒸馏水溶解，将5-9份MgO用35-45份蒸馏水溶解，然后把两个溶液混合均匀，采用浸渍法浸渍到载体Al2O3上，自然风干后重复上述步骤4-6次，最后一次浸渍后经105-115℃干燥23-25h，于880-890℃焙烧4.5-5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
优选地，所述的制备方法中，最后一次浸渍后经110℃干燥24h。
优选地，所述的制备方法中，于885℃焙烧5h。
本发明技术效果：
该方法简便、快捷、易操作，MgO助剂的加入提高了Fe2O3/Al2O3载氧体的含氧量，同时也减小了Fe2O3的晶粒，提高了Fe2O3的分散度，提高甲烷转化率，且消除Fe2O3/Al2O3载氧体在反应中的积碳效应。
具体实施方式
下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。
实施例1
一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法，包括如下步骤：将25份Fe(NO3)3•9H2O用60份蒸馏水溶解，将7份MgO用40份蒸馏水溶解，然后把两个溶液混合均匀，采用浸渍法浸渍到载体Al2O3上，自然风干后重复上述步骤5次，最后一次浸渍后经110℃干燥24h，于885℃焙烧5h，冷却即得；各原料均为重量份。
实施例1
一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法，包括如下步骤：将20份Fe(NO3)3•9H2O用55份蒸馏水溶解，将5份MgO用35份蒸馏水溶解，然后把两个溶液混合均匀，采用浸渍法浸渍到载体Al2O3上，自然风干后重复上述步骤4次，最后一次浸渍后经105℃干燥23h，于880℃焙烧4.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
实施例1
一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法，包括如下步骤：将30份Fe(NO3)3•9H2O用65份蒸馏水溶解，将9份MgO用45份蒸馏水溶解，然后把两个溶液混合均匀，采用浸渍法浸渍到载体Al2O3上，自然风干后重复上述步骤6次，最后一次浸渍后经115℃干燥25h，于890℃焙烧5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
该方法简便、快捷、易操作，MgO助剂的加入提高了Fe2O3/Al2O3载氧体的含氧量，同时也减小了Fe2O3的晶粒，提高了Fe2O3的分散度，提高甲烷转化率，且消除Fe2O3/Al2O3载氧体在反应中的积碳效应。

Claims (3)

1.一种Fe2O3-MgO/Al2O3载氧体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将20-30份Fe(NO3)3·9H2O用55-65份蒸馏水溶解，将5-9份MgO用35-45份蒸馏水溶解，然后把两个溶液混合均匀，采用浸渍法浸渍到载体Al2O3上，自然风干后重复上述步骤4-6次，最后一次浸渍后经105-115℃干燥23-25h，于880-890℃焙烧4.5-5.5h，冷却即得；各原料均为重量份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：最后一次浸渍后经110℃干燥24h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：于885℃焙烧5h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114735648A (zh) * 2021-01-07 2022-07-12 中国石油化工股份有限公司 一种化学环制氢的载氧体及其制备方法和应用

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