[发明专利]一种高效甲醇水蒸气制氢的方法

说明书

本发明公开了一种高效甲醇水蒸气制氢的方法，包括如下步骤：将气相法白炭黑加入至去离子水中，用氨水调节体系pH值为9.2‑9.8，继续搅拌，接着加入铜氨络合物搅拌，110‑120℃进行蒸氨，干燥，粉碎得到预制料；将预制料洗涤呈中性，干燥，压制成型，240‑280℃焙烧10‑20min，升温至550‑600℃，继续焙烧20‑40min，继续升温至880‑950℃，继续焙烧1‑2h，降至室温，得到高效催化剂；将高效催化剂粉碎，过筛，然后送入固定床微反应器内，将甲醇与水混合后泵入汽化系统，然后将混合蒸汽送入固定床微反应器内，混合蒸汽自上而下经过催化剂床层，经变压吸附法分离，制得高纯度氢气。

技术领域

本发明涉及氢气制备技术领域，尤其涉及一种高效甲醇水蒸气制氢的方法。

背景技术

氢气是一种能量，可作为交通运输及电力生产的清洁能源。随着世界范围环保法规的日益严格及人类对社会清洁能源的关注，氢能的需求量不断增长。同时精细化工、航天航空等行业对氢气有大量的需求。为了满足现有技术中对氢气的各种需求，形成了多种制氢技术。

目前制氢方法可分为以下几类：化学制氢、电解水制氢和生物质制氢等。由于反应条件如温度和压力、制氢成本、反应过程安全性等因素的制约，大规模制氢的主流仍然是化学制氢，化学制氢中应用较多的是有机物催化重整技术，其中甲醇水蒸气重整制氢技术受到广泛的关注和重视。

甲醇水蒸气重整制氢技术由于甲醇易于运输储存、反应主要生成氢气和二氧化碳、无环境污染等优点，在国内外已有大量的应用。甲醇水蒸气重整制氢存在转化率低、成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高效甲醇水蒸气制氢的方法，制备简单，成本低廉，具有氢气产率高、CO₂浓度低的特点。

一种高效甲醇水蒸气制氢的方法，包括如下步骤：

S1、将气相法白炭黑加入至去离子水中，用氨水调节体系pH值为9.2-9.8，继续搅拌，接着加入铜氨络合物搅拌，110-120℃进行蒸氨，干燥，粉碎得到预制料；

S2、将预制料洗涤呈中性，干燥，压制成型，240-280℃焙烧10-20min，升温至550-600℃，继续焙烧20-40min，继续升温至880-950℃，继续焙烧1-2h，降至室温，得到高效催化剂；

S3、将高效催化剂粉碎，过筛，然后送入固定床微反应器内，将甲醇与水混合后泵入汽化系统，然后将混合蒸汽送入固定床微反应器内，混合蒸汽自上而下经过催化剂床层，其中以气相甲醇计气相空速为6500-7000/h，反应压力为0.25-0.65MPa，经变压吸附法分离，制得高纯度氢气。

优选地，S1中，气相法白炭黑、去离子水、铜氨络合物的质量比为4-8：50-100：2-8。

优选地，S1中，氨水的浓度为15-22wt％。

优选地，S1中，干燥温度为135-140℃

优选地，S2中，干燥温度为130-140℃。

优选地，S2中，采用去离子水进行洗涤。

优选地，S3中，过40-60目筛。

优选地，S3中，固定床微反应器的内径10mm。

优选地，S3中，甲醇与水的摩尔比为1：2-4。

本发明的技术效果如下所示：