[发明专利]一种柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂，其特征在于：由贵金属及过渡金属部分取代烧绿石型催化剂La₂Zr₂O₇中B位金属Zr而得；所述贵金属为Pt、Ru或Rh中的任意一种；所述过渡金属为Mn、Fe或Co中的任意一种；

取代后的催化剂结构式为La₂Zr_2-x-yB’_xB”_yO_7-δ，其中，x=0.1～0.2，y=0.5～0.6；B’为贵金属Pt、Ru或Rh中的任意一种，B”为过渡金属Mn、Fe或Co中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂，其特征在于：所述催化剂制备过程在金属盐前驱体混合溶液中加入有机酸及多元醇，采用溶胶凝胶法制得；所述的金属盐前驱体包括La及Zr的金属盐，以及贵金属Pt、Ru或Rh中的任意一种元素的金属盐，过渡金属Mn、Fe或Co中的任意一种元素的金属盐。

3.根据权利要求2所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂，其特征在于：所述有机酸为甘氨酸或柠檬酸中的任意一种；多元醇为乙二醇、二甘醇、异丙醇中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂，其特征在于：有机酸、多元醇及总金属离子的摩尔比为1～1.5:1～1.5:1。

5.根据权利要求1所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂，其特征在于：所述催化剂使用前需进行预还原，预还原过程为于400℃～700℃在5%～10%H₂/N₂的还原气氛下还原2～4h。

6.一种制备如权利要求1～5任一项所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：

S1、将所有金属盐前驱体配置为混合溶液，而后加入一定量的络合剂有机酸和多元醇；

S2、将所得到的混合溶液置于油浴锅中，同时搅拌至水分蒸干得到水凝胶；

S3、将得到的水凝胶置于烘箱中发生交联酯化反应，并得到蓬松粉末状固体；

S4、将得到的蓬松粉末状固体研磨后置于马弗炉中煅烧，即得到所述柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂。

7.一种采用了如权利要求1～5任一项所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂的应用，其特征在于：将柴油和水的混合原料接触所述柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂床层，进行柴油水蒸汽重整反应，制得合成气H₂和CO。

8.根据权利要求7所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂的应用，其特征在于：以正十六烷作为柴油的替代原料，采用二苯并噻吩模拟柴油中的有机硫组分。

9.根据权利要求7所述的柴油水蒸气重整制氢双金属催化剂的应用，其特征在于：原料中的水碳比为2.5～5:1，重整温度为700℃～850℃。