[发明专利]由甲醇和水制备高纯度氢气的方法

权利要求书

1.一种由甲醇和水制备氢气的方法，包括：

(1)使包含甲醇和水的混合物在第一温度下气化得到蒸气；

(2)使所述蒸气升温至第二温度，并在所述第二温度下通过催化剂作用进行重整转化，得到重整气；

(3)在第三温度下使所述重整气通过纯化膜进行纯化，从而得到纯度为99.99％以上的氢气；

其中所述第一温度为120-140℃，所述第二温度为150-350℃，和所述第三温度为200-350℃；

其中，所述纯化膜包括不锈钢泡沫层和钯膜层，且基于所述不锈钢泡沫层的总重量，所述不锈钢包含0.030％以下的碳、1.00％以下的硅、2.00％以下的锰、0.035％以下的磷、0.030％以下的硫、16.00-18.00％的镍、16.00-18.00％的铬、2.50-4.50％的钼和2.50-5.00％的铜；所述钯膜层包含75％以上的钯。

2.根据权利要求1所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述混合物的水醇比为1.0-2.0。

3.根据权利要求1所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述催化剂为CuO/ZnO/CeO₂-ZrO₂，且基于催化剂的总重量，氧化铜含量为40-50％，氧化锌含量为15-25％，二氧化铈+二氧化锆的总含量为30-40％，其中二氧化铈和二氧化锆的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述甲醇的气体空速为500h^-1以下。

5.根据权利要求1所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述第二温度小于所述第三温度，且在所述步骤(2)和(3)之间包括使所述重整气升温的步骤；或者所述第二温度等于所述第三温度，且在所述步骤(2)和(3)之间包括使所述重整气保温的步骤；或者所述第二温度大于所述第三温度，且在所述步骤(2)和(3)之间不包括使所述重整气保温的步骤。

6.根据权利要求1所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述钯膜层为钯铜复合膜、钯银复合膜或钯钇复合膜。

7.根据权利要求6所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述纯化膜进一步包括中间层，其设置于所述不锈钢泡沫层和所述钯膜层之间，且所述中间层包含选自氧化镁、氧化锆和氧化铝组成的组中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述中间层进一步包括铜和/或银，且基于所述中间层的总重量，所述铜和/或银的含量为0.01-1.50％。

9.根据权利要求7或8所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述不锈钢泡沫层的厚度为40-250μm，所述中间层的厚度为1-10μm，所述钯膜层的厚度为5-100μm，且所述中间层的厚度小于所述钯膜层的厚度。

10.根据权利要求7或8所述的由甲醇和水制备氢气的方法，其中所述不锈钢泡沫层的孔径在0.1-0.9μm之间。

11.一种氢气，其由根据权利要求1-10任一项所述的方法制备得到。

12.根据权利要求1-10任一项所述的方法在水氢发电机氢气中的应用。