[发明专利]有机物脱氢制氢气的非贵金属催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及有机物脱氢制氢气的非贵金属催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂包括非贵金属活性组分、氧化铝和改性金属氧化物，所述的改性金属氧化物为钛氧化物和/或锆氧化物，至少部分氧化铝和改性金属氧化物处于载体组合物中，其中所述的改性金属氧化物的η＜0.3，θ≥5，其中η＝载体组合物中晶相改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，θ＝载体组合物表面上改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量。该脱氢催化剂较现有非贵金属活性组分脱氢催化剂具有较高的脱氢活性。

技术领域

本发明涉及一种用于有机物脱氢制氢气的催化剂及其制备方法。

背景技术

氢气作为可再生能源，不仅能效高，而且几乎不产生废弃物，有望成为降低石油消费、改善生态环境、保障能源安全的重要替代能源。

氢气易燃、易爆、易扩散，给氢气的直接运输和储存带来很大的困难，因此，需要运输和储存安全性高的提供氢气方法。一种提供氢气的方法是利用有机液体储氢，该方法是将称为有机储氢载体的不饱和有机化合物加氢，得到称为有机储氢化合物的加氢后有机物，输送到脱氢装置后，使有机储氢化合物在脱氢催化剂的存在下脱氢得到氢气，脱氢后得到的有机物，输送到加氢装置后加氢，循环利用。该方法氢储存在有机物中，运输过程中只需要运输液体的有机物，脱氢装置分布设置，可以设置在加氢站(包括固定式加氢站和移动式加氢站)、用氢设备例如燃料电池附近，储运的安全性大大提高。有机储氢化合物脱氢需要在催化剂的存在下进行，其中非贵金属活性组分脱氢催化剂的成本比较低，但是目前的非贵金属脱氢催化剂活性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术非贵金属脱氢催化剂存在的上述问题，提供一种用于有机储氢化合物脱氢制氢气的非贵金属活性组分脱氢催化剂，本发明要解决的另外技术问题是提供所述脱氢催化剂的制备方法和使用方法。

本发明提供一种有机物脱氢制备氢气的催化剂，含有活性组分、氧化铝和改性金属氧化物；所述活性组分包括活性金属和任选的磷，所述活性金属包括Ni和任选的其它金属，所述其它金属为Zn、Sn、Cu、Fe、Ag、P、In、Re、Mo、Co、Ca、W中的一种或多种；所述的改性金属为钛和/或锆，至少部分所述的氧化铝和改性金属氧化物处于载体组合物中，所述改性金属氧化物的η＜0.3，θ≥5，其中η＝载体组合物中晶相改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，θ＝载体组合物表面上改性金属氧化物的重量百分含量/载体组合物中改性金属氧化物的化学组成重量百分含量，钛氧化物以TiO₂计，锆氧化物以ZrO₂计；所述催化剂中，以氧化物计的活性组分的含量为5-30重量％，以NiO计，所述Ni活性金属组分的含量为0.5-25重量％，以P₂O₅计的磷氧化物含量优选为0-15重量％例如0-8重量％。

根据上述技术方案所述的有机物脱氢制备氢气的催化剂，部分或全部的所述的氧化铝和改性金属氧化物形成载体组合物。一种实施方式，存在于载体组合物中的氧化铝和改性金属氧化物占到氧化铝和改性金属氧化物总量的50～100％重量。优选的，所述催化剂中，所述改性金属氧化物负载在载体组合物的表面。