[发明专利]一种汽油水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种汽油水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法。所述催化剂包括载体组分，活性组分和助催化组分；所述载体组分包括Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO、堇青石中的至少一种，其质量占比为50‑93％；所述活性组分为NiO和RuO₂，其质量占比为5－30％；所述助催化组分包括稀土元素氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属氧化物中的至少一种，其质量占比为2－20％。所述催化剂通过三次浸渍制备得到，具有催化活性高，汽油转化率高，抗结碳性能好，抗硫中毒能力强，高温稳定性好等优点。

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种汽油水蒸气重整制氢催化剂及其制备方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)是一项高效环保技术，具有无污染排放、效率高、无噪音、启动快等优点，在交通、通讯、备用电源及其他能源、工业气体领域有广泛的应用前景。由于储氢技术距离实际应用还很遥远，基于烃类重整制氢的制氢西系统研发，已成为当前燃料电池最具挑战的热点话题。

汽油能量密度高，同时其生产、运输、储存、送配等基础设施齐全，因此基于汽油制氢用于燃料电池系统的移动或固定式制氢方式成为近期具有竞争力的一项新技术。目前，汽油的制氢方式有水蒸汽重整、自热重整和氧化重整三种方式，其中水蒸汽重整工艺较为成熟，产物中氢气的浓度和产率都较高。该反应为强吸热反应，耗能大。

由于汽油中含碳量高，在常规的含Ni催化剂上在发生重整反应时，无论是初始活性还是耐久性，都不理想。在催化剂的表面容易积碳，堵塞孔道，降低催化剂的活性。所以研制具有抗硫中毒、抗结碳的催化剂就显得非常重要。

发明内容

因此，本发明提供一种汽油水蒸气重整制氢催化剂，通过以下技术方案实现：

一种汽油水蒸气重整制氢催化剂，包括载体组分，活性组分和助催化组分；所述载体组分的质量占比为50-93％，所述活性组分的质量占比为5－30％，所述助催化组分的质量占比为2－20％。

进一步地，所述载体组分包括Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO、堇青石中的至少一种。

进一步地，所述活性组分为NiO和RuO₂；所述NiO和RuO₂的质量比为100: (1-10)。

进一步地，所述助催化组分包括稀土元素氧化物、碱土金属的氧化物、碱金属氧化物中的至少一种。

进一步地，所述稀土元素可以是镧、铈、镨、钕等；所述碱土金属可以是镁、钙、锶、钡等；所述碱金属可以是钠、钾、铷、铯等。

作为优选，所述活性组分的质量占比为5-10％，所述助催化组分的质量占比为11-20％，所述载体组分的质量占比为70-84％。

进一步地，一种汽油水蒸气重整制氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S10：将载体在50-80℃的条件下在硝酸金属盐溶液中浸渍30-60min，浸渍完成后于100-180℃的条件下干燥4-12h，然后在500-700℃的条件下煅烧6-12h，得到复合载体；

S20：将所述复合载体在50-80℃的条件下在硝酸镍溶液中浸渍30-60min，浸渍完成后于100-180℃的条件下干燥4-12h，然后在500-700℃的条件下煅烧6-12h，得到含镍的复合载体；

S30：将所述含镍的复合载体于室温下在氯化钌溶液中浸渍10-120min，浸渍完成后于100-180℃的条件下干燥4-12h，然后在500-700℃的条件下煅烧6-12h，得到催化剂。