[发明专利]甲醇水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法、制氢方法

摘要

本发明揭示了一种多活性组分的甲醇水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法，所述催化剂包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物。其中贵金属Pt含量占催化剂总质量的0.5%～2%，Pd含量占催化剂总质量的1%～5%，Cu的氧化物占催化剂总质量的5%～15%，Fe的氧化物占催化剂总质量的2%～10%，Zn的氧化物占催化剂总质量的10%～25%，稀土金属氧化物占催化剂总质量的5%～45%，其余为过渡金属氧化物。本发明采用浸渍法，共沉淀法和凝胶‑溶胶法经过特殊工艺制备的催化剂可在250～550℃的宽温度范围内使用，甲醇转化率大于90%，重整气中氢含量大于70mol%。活性高，重整性好，可操作性强，适合用于非均温的甲醇水蒸气重整制氢系统中。

主权项

一种甲醇水蒸气重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂以Pt、Pd、Cu、Fe、Zn五种元素组成活性组分，以功能性复合金属氧化物作为载体，所述功能性复合金属氧化物包括稀土金属氧化物、过渡金属氧化物；所述制备方法包括：载体采用共沉淀法或凝胶‑溶胶法，载体的沉淀物或溶胶干燥，分解，焙烧，所得固体采用浸渍法浸渍活性组分到载体上；所述制备方法具体包括如下步骤：载体的制备步骤：利用稀土硝酸盐和过渡金属硝酸盐采用共沉淀法得到沉淀物，或采用凝胶‑溶胶法生成凝胶；沉淀物或溶胶在120～150℃干燥6～15h，在300～400℃分解2～6h，在450～650℃焙烧3～6h，所得固体经过压片或挤条成型，得到片状或条形载体；共沉淀法即稀土硝酸盐和过渡金属硝酸盐的混合水溶液首先用氨水或碳酸钠进行共沉淀得沉淀物；凝胶‑溶胶法即稀土金属硝酸盐和过渡金属硝酸盐与柠檬酸有机酸在水溶液中反应生成凝胶；催化剂的制备步骤：采用浸渍法浸渍活性组分到载体上，即上所述的成型的片状或条形载体浸泡于配制好的硝酸铂、硝酸钯、硝酸铜、硝酸铁、硝酸锌的混合水溶液中浸泡12～24h，再在120～150℃干燥6～15h，350～650℃焙烧3～6h；最后得到的催化剂以Pt、Pd、Cu、Fe、Zn五种元素组成活性组分，以功能性复合金属氧化物作为载体，所述功能性复合金属氧化物包括稀土金属氧化物、过渡金属氧化物；所述催化剂具体包括：PtO、PdO、CuO、Fe2O3、ZnO、稀土金属氧化物、过渡金属氧化物；其中，贵金属Pt含量占催化剂总质量的0.5％～2％，Pd的含量占催化剂总质量的1％～5％，CuO占催化剂总质量的5％～15％，Fe2O3占催化剂总质量的2％～10％，ZnO占催化剂总质量的10％～25％，稀土金属氧化物占催化剂总质量的5％～45％，其余为过渡金属氧化物；所述稀土金属包括镧、铈、钕、铕、镨中的一种或多种；过渡金属包括锆、钇、钼、铌、锰、钴中的一种或多种。