一种甲醇水蒸气重整制氢用催化剂及其制备方法与应用、甲醇水蒸气重整制氢反应.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113209976A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号202110556182.0C01B3/32(2006.01)(22)申请日2021.05.21(71)申请人厦门大学地址361005福建省厦门市思明南路422号(72)发明人袁友珠黄乐乐谢素原叶林敏穆亚文梁雪莲(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人赵琪(51)Int.Cl.B01J23/80(2006.01)B01J23/83(2006.01)B01J23/72(2006.01)B01J21/18(2006.01)B01J37/03(2006.01)B01J37/08(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图2页(54)发明名称一种甲醇水蒸气重整制氢用催化剂及其制备方法与应用、甲醇水蒸气重整制氢反应(57)摘要本发明属于能源化工技术领域，提供了一种甲醇水蒸气重整制氢用催化剂及其制备方法与应用、甲醇水蒸气重整制氢反应。本发明提供的催化剂包括氧化物载体和负载在所述氧化物载体上的铜氧化物和富勒烯C60。富勒烯C60具有优异的电子受体性质，能够可逆的捕获和释放电子，能对铜表面电子进行有效调节，控制铜价态的平衡分布和稳定，进而保证了催化剂的稳定性。本发明提供的催化剂，在温度为240℃、压力为0.1MPa，水和甲醇摩尔比为1.2：1，甲醇的质量空速为4.5h‑1的条件下，产氢速率为0.4mol/g/h，CO选择性低于0.3％，在连续反应200h之后结构和性能保持稳定，没有出现失活现象。CN113209976ACN113209976A权利要求书1/1页1.一种甲醇水蒸气重整制氢用催化剂，其特征在于，包括氧化物载体和负载在所述氧化物载体上的活性成分；所述活性成分包括铜氧化物和富勒烯C60；所述氧化物载体包括氧化锌、氧化铝、氧化锆、氧化铈和二氧化硅中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂，其特征在于，所述甲醇水蒸气重整制氢用催化剂中，所述铜氧化物的质量百分含量为10～60％；富勒烯C60的质量百分含量为1～30％，余量为氧化物载体。3.权利要求1或2所述的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂的制备方法，包括以下步骤：将可溶性铜盐、氧化物载体对应的水溶性盐、富勒烯C60和水进行第一混合，得到第一混合溶液；将所述第一混合溶液和沉淀剂水溶液并流混合，进行老化，得到共沉淀物；将所述共沉淀物进行煅烧，得到所述甲醇水蒸气重整制氢用催化剂。4.权利要求1或2所述的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂的制备方法，包括以下步骤：将可溶性铜盐、氧化物载体、富勒烯C60和水进行第二混合，得到第二混合溶液；将沉淀剂水溶液加入到所述第二混合溶液中，进行老化，得到沉积沉淀物；将所述沉积沉淀物进行煅烧，得到所述甲醇水蒸气重整制氢用催化剂。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂水溶液为氨水或碱性物水溶液；所述氨水的质量浓度为26～28％；所述碱性物水溶液中碱性物为尿素、碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述老化的温度为30～120℃，时间为6～24h；所述老化在搅拌的条件下进行，所述搅拌的转速为200～900r/min。7.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为250～350℃，时间为1～12h；所述煅烧的气氛为空气。8.权利要求1或2所述的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂或权利要求3～7任一项所述的制备方法得到的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂在催化甲醇水蒸气重整制氢反应中的应用。9.一种甲醇水蒸气重整制氢反应，包括以下步骤：将权利要求1或2所述的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂或权利要求3～7任一项所述的制备方法得到的甲醇水蒸气重整制氢用催化剂进行还原，得到还原态催化剂；在还原态催化剂的条件下，甲醇和水进行制氢反应，得到氢气；所述还原的气氛为氢气，温度为250～350℃，时间为1～12h。10.根据权利要求9所述的甲醇水蒸气重整制氢反应，其特征在于，所述制氢反应的条件包括：温度为220～260℃，压力为0.1～1.0MPa，水和甲醇的摩尔比为0.9～1.5：1，甲醇的质量空速为3～6h‑1。2CN113209976A说明书1/10页一种甲醇水蒸气重整制氢用催化剂及其制备方法与应用、甲醇水蒸气重整制氢反应技术领域[0001]本发明涉及能源化工技术[0002]领域，具体涉及一种甲醇水蒸气重整制氢用催化剂及其制备方法与应用、甲醇水蒸气重整制氢反应。背景技术[0003]氢能被看作本世纪最具发展潜力的清洁能源，是能源储存与转化的重要研究对象。甲醇水蒸气重整制氢技术，由于原料安全易得，反应温度低，副产物少等优点受到人们的广泛关注