[发明专利]一种含水乙醇重整制氢用固体催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及工业重整制氢领域，特别涉及一种含水乙醇重整制氢用固体催化剂。

背景技术

氢气作为一种高效、清洁的能源，被认为是解决21世纪人类社会能源危机的清洁能源之一。特别随着燃料电池、新能源发动机的发展，对氢的需求逐渐增大。目前通常采用的制备方法以化石燃料重整、水电解和乙醇等低碳醇水蒸气重整制氢为主。

水蒸气重整制氢通常需要催化剂辅助制氢，一般采用固体催化剂，目前也有许多科研单位及个人针对重整制氢用的催化剂进行研究，下面是申请人检索到的相关文献：

专利1，名称：乙醇水蒸气重整制氢球状空心催化剂及其制备方法；申请号：201610544870.4；申请日：2016-7-12；申请人：太原理工大学；摘要：一种乙醇水蒸气重整制氢球状空心催化剂及其制备方法，该催化剂是由一定比重的球状空心Beta分子筛和铂金属构成，制备方法是利用空心Beta分子筛的结构特性和金属Pt的催化优势，以碳球为硬模板，采用无模板水热晶化法，合成出用于乙醇水蒸气重整制氢的空心Beta分子筛催化剂，弥补了常规方法制备分子筛催化剂的结构缺陷，通过空心结构与内部担载活性组分金属Pt提高催化剂的氢气产率和使用寿命，实现催化剂的高效利用。

专利2，名称：甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的生产工艺；申请号：201510075651.1；申请日：2015-02-12；申请人：上海摩醇动力技术有限公司；摘要：一种甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的生产工艺，在制备催化剂的沉淀步骤前先加入氧化铝作为沉淀结晶核和载体。甲醇水蒸汽重整制氢催化剂为铜基催化剂；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La2O。本发明提出的甲醇水蒸汽重整制氢催化剂的制备工艺，可降低催化剂的生产成本，提高催化剂的高温性能。

专利3，名称：一种乙醇水蒸气重整制氢催化剂的制法；申请号：201510187933.0 ；申请日：2015-04-20；申请人：广东石油化工学院；摘要：一种催化剂的制法，具体是一种乙醇水蒸气重整制氢催化剂的制法，其特征是，先分别制备LaNiO3和LaCoO3前驱体，然后将LaNiO3和LaCoO3按质量百分比为4:1的比例将两者混合，在搅拌式高能球磨机中球磨，得粉体，将粉体用压片机压片，粉粹，过筛得40-50目的催化剂。催化剂具有较好的低温活性、抗积炭能力和抗烧结能力。

由上述文献可以看出，目前重整制氢用的催化剂多数采用贵金属元素制备，且制备工艺复杂，因此，利用可循环的原料、工艺简单制备催化剂的方法是目前制氢催化剂的研究方向。

发明内容

本发明的目的是为解决上述问题，提供一种含水乙醇重整制氢固体催化剂。

所述含水乙醇重整制氢用固体催化剂，制备方法如下：

（1）将红泥土和高岭土按照重量份数比1:1混合后通过球磨机粉碎至60-100目，得到混合原料；

（2）往混合原料中加入水和金属盐或金属氧化物，金属盐或金属氧化物为铝、硼、铁、锌、钾、钠、硅、锆，其重量含量为混合原料的0.5-1%；水与混合原料重量比为1:2，搅拌15-30分钟，充分混合成泥浆；

（3）将泥浆通过压滤机，滤得泥水和泥块，泥块加入总重量1-3%的耐火粘合剂，充分搅拌均匀后备用；

（4）将上述搅拌后的泥块用造粒机制成直径1-50mm的颗粒，将颗粒低温干燥至含水量20%以下；

（5）把干燥后的颗粒送入烧陶炉，温度控制在950-1400℃加热30-60分钟后取出自然降温到室温，得到所述含税乙醇重整制氢用固体催化剂。

所述耐火粘合剂为酚醛树脂、水玻璃和硅溶胶中的一种。

所述金属金属盐或金属氧化物中各金属离子含量为：铝5-10% ，硼80-110μg/g，铁5-10%，钾0.5-1%，钠0.5-1%，硅10-15%，锌300-400μg/g，锆200-300μg/g，铬100-150μg/g，锰300-400μg/g，钛0.1-1%。所述的乙醇重整制氢用固体催化剂可用于新能源发动机或混合动力发动机，将乙醇重整制氢用固体催化剂放入热裂解室中即可起到催化乙醇裂解制氢的作用。