[发明专利]用于乙酸自热重整制氢的锌镍锆介孔复合氧化物催化剂

摘要

本发明涉及一种用于乙酸自热重整制氢的锌镍锆介孔复合氧化物催化剂。针对现有催化剂在乙酸自热重整反应中催化剂结构的变化和活性组分的氧化及烧结，导致催化剂的失活的问题，提供一种结构稳定、耐烧结、抗积炭、耐氧化、活性高的新的催化剂。本发明的催化剂的化学成分是(ZnO)_a(NiO)_b(ZrO₂)_c，中a为0.60‑2.25，b为0.40‑0.75，c为1.00。本发明用Ni作为活性组分，以ZnO和ZrO₂为载体，采用共沉淀法制备Ni/ZnO‑ZrO₂复合氧化物催化剂，有效抑制了反应过程中乙烯酮和丙酮等副产物的生成，提高了氢气的产率、选择性，提高了催化剂的抗积炭能力、抗烧结能力、抗氧化性。

主权项

1.锌镍锆介孔复合氧化物催化剂在乙酸自热重整制氢过程中的应用，其特征在于：将50‑300mg催化剂在乙酸自热重整反应前于600‑800℃、20‑40ml/min的H₂气氛中还原1小时，进行活化处理；随后通入乙酸/水/氧气/氮气的摩尔比＝1.0/(2.5‑5.0)/(0.2‑0.5)/(2.5‑4.5)的混合气体，在催化剂床层进行反应，反应温度为500‑750℃；所述催化剂由以下方法制备而成：配制金属硝酸盐的混合溶液(#1)：根据化学组成，将硝酸锌，硝酸镍和硝酸氧锆溶于去离子水配置成金属盐溶液；配制沉淀剂(#2)：根据碳酸根和氢氧根的摩尔比为1：12‑20以及金属阳离子Zn、Ni、Zr的电荷总和与氢氧根的摩尔比为1：6‑10称取一定量的无水碳酸钠和氢氧化钠，溶于去离子水形成混合溶液；将两种混合溶液滴加到烧杯中不断搅拌进行共沉淀反应，滴加过程中，保持溶液pH在10.5±0.5，水浴温度65‑78℃，老化14h，抽滤、洗涤，105℃干燥12h后得到催化剂前驱体，催化剂前驱体在650‑800℃下焙烧4h得到镍基复合氧化物催化剂，其化学成分是(ZnO)_a(NiO)_b(ZrO₂)_c，其中a为0.60‑2.25，b为0.40‑0.75，c为1.00；按照重量百分比组成为：氧化锌为24.2％‑50.5％，氧化镍为14.8％‑15.9％，氧化锆为34.0％‑61.0％。