[发明专利]用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于氢气制备技术领域，涉及一种甲醇水蒸气重整制氢工艺，尤其涉及一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺。

背景技术

近年来，随着质子交换膜燃料电池的发展，特别是其应用于汽车以及分布式发电，迫切需要小型高效、高效、分散的移动制氢系统以供应原料氢。于是出现了各式各样的制氢系统，同时也出现了各式各样的制氢方法。

例如中国专利CN202519022U揭示的一种甲醇水蒸气重整制氢设备，所述设备包括液体储存容器、换热器、气化室、重整室、分离室。所述设备包括一个或多个加热单元，为制氢设备需要温度控制的部件进行温度控制；加热单元通过分离室输出的余气或/和制得的氢气加热。重整室与分离室之间的传送通道经过一预热控温机构，该预热控温机构用以加热从重整室输出的气体；所述预热控温机构作为重整室与分离室之间的缓冲，使得从重整室输出的气体的温度与分离室的温度相同或接近。

又如中国专利公开号CN101033059提供的制氢方法，该制氢方法由于其不需要外部供热，容易实现现场制热，所以受到广大关注。此方法中采用弛放气进行加热系统，产生的结果是系统各部位受热不均匀，最直接，也是最影响的是催化剂的催化活性。

目前市场上的铜基催化剂主要适用于200～250℃的的制氢环境，不适用于小型移动制氢设备的高温200～550℃的制氢环境。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的甲醇制氢铜基催化剂，以便克服现有催化剂的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，制得的催化剂可适用于小型移动制氢高温200～550℃的环境，同时可提高甲醇制备氢气的高温转化率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括如下步骤：

步骤S1、配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；所述铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al₂O₃，0-5份的CeO₂，0-5份的La₂O₃；

步骤S2、根据步骤S1中的硝酸盐放入去离子水中溶解成为溶液；

步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍，浸渍时间为10～30分钟；

步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；

步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；

步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；

步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体；

步骤S8、再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。

一种用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，所述制备工艺包括如下步骤：

步骤S1、配制硝酸盐，硝酸盐根据其最终生成的铜基催化剂的成分配制；

步骤S2、将步骤S1配制的硝酸盐调配为溶液；

步骤S3、将氧化铝球载体放入步骤S2调配的溶液中浸渍；

步骤S4、将经过步骤S3的氧化铝球载体抽真空过滤；

步骤S5、干燥经过步骤S4的氧化铝球载体；

步骤S6、灼烧干燥后的氧化铝球载体；

步骤S7、冷却经过灼烧的氧化铝球载体。

作为本发明的一种优选方案，所述步骤S1中，铜基催化剂包括物质及其质量份数为：2-20份的CuO，2-20份的ZnO，0.1-5份的ZrO，45-95份的Al₂O₃，0-5份的CeO₂，0-5份的La₂O₃。

作为本发明的一种优选方案，步骤S3中，浸渍时间为10～30分钟。

作为本发明的一种优选方案，所述工艺还包括步骤S8、再进行2-5次步骤S3至步骤S7的过程。

作为本发明的一种优选方案，所述的氧化铝球载体的直径为0.5～2mm。

本发明的有益效果在于：本发明提出的用于甲醇水蒸气重整制氢球形铜基催化剂的制备工艺，制得的催化剂可适用于小型移动制氢高温200～550℃的环境，同时可提高甲醇制备氢气的高温转化率。

附图说明

图1为本发明铜基催化剂的制备工艺的流程图。