[发明专利]一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂，其特征在于：所述催化剂以TiO₂/Al₂O₃为载体，以负载于载体上的CeO₂和/或ZrO₂为助催化剂，以分散在载体上的ZnO-NiO双活性中心为催化剂活性组分，所述催化剂活性组分的质量占所述催化剂总质量的15～30％，所述ZnO-NiO双活性中心中，ZnO与NiO的质量比为(70～90):(10～30)，所述助催化剂与所述载体的质量比为(5～15):(85～95)。

2.根据权利要求1所述的一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂，其特征在于：所述催化剂为球形，直径为2～4mm，水孔容为30～50％，比表面积≥120m²/g，强度≥150N/颗，堆密度为0.8～1.0kg/L。

3.一种权利要求1或2所述甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

(1)将质量比为(85～90):(6～8):(1.5～3)的氢氧化铝、二氧化钛、纤维素混合并球磨，球磨后加入水混合均匀并造粒，再制备成球形载体，将球形载体用蒸汽养护至强度达到120N/颗以上，再煅烧得到TiO₂/Al₂O₃载体；

(2)将硝酸铈和/或硝酸锆溶于去离子水中制成硝酸金属盐溶液，所述硝酸金属盐混合溶液的总浓度为1.5～3mol/L，将步骤(1)所述TiO₂/Al₂O₃载体浸渍于所述硝酸金属盐溶液中，浸渍后经过干燥、煅烧、冷却后，即得到CeO₂和/或ZrO₂改性的TiO₂/Al₂O₃载体；

(3)将硝酸锌和硝酸镍溶于去离子水中制成硝酸金属盐混合溶液，所述硝酸金属盐混合溶液的总浓度为2～4mol/L，将步骤(2)所述CeO₂和/或ZrO₂改性的TiO₂/Al₂O₃载体浸渍于上述硝酸金属盐混合溶液中，浸渍后经过干燥、煅烧、冷却后，即得到催化剂成品。

4.根据权利要求3所述的一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述煅烧的温度为500～700℃，时间为2～6h。

5.根据权利要求3所述的一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述浸渍的温度为50～90℃，所述浸渍的时间为30～60min，所述干燥、煅烧、冷却具体为：在120～200℃干燥2～6h，接着在400～550℃条件下煅烧3～10h后放置冷却。

6.根据权利要求3所述的一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述浸渍的温度为50～90℃，所述浸渍的时间为30～60min，所述干燥、煅烧、冷却具体为：在120～200℃干燥2～6h，接着在400～550℃条件下煅烧3～10h后放置冷却。

7.一种权利要求1或2所述的甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂的使用条件为：甲醇与水的摩尔比为0.5～3.0，反应压力为0.1～4.0MPa，物料进料液空速为0.5～4.0。

8.根据权利要求7所述的一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂的使用条件为：甲醇与水的摩尔比为0.8～1.5，反应压力为0.1～3.0MPa，物料进料液空速为0.8～3.0。

9.根据权利要求7所述的一种甲醇水蒸气高温重整制氢的催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂的使用温度为350～550℃。