【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醇重整制氢，尤其涉及一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层及其制备方法。
技术介绍
1、甲醇路线是立足我国资源禀赋的现实路线。即以甲醇作为氢气储运的中间媒介，发展以甲醇重整制氢，逐步推进二氧化碳捕集及加氢制甲醇的能源闭环循环。我国甲醇的来源以煤焦炉气制甲醇为主，相较国际上的天然气路线，经济可行，安全可靠，能源自主性强。甲醇制氢，也是现阶段最便宜的路线之一。
2、甲醇水蒸气重整制氢具有技术成熟度搞、氢气产率高、反应温度条件适中、材料体系稳定成熟等特点，是甲醇重整制氢反应中得到最广泛应用的技术。其核心一方面在于催化剂。传统cuzn/al2o3材料体系催化剂已经较为成熟，但其cu作为主要的催化位点其在反应阶段存在动态变化过程，其导热性能较差，在温度冲击下，易发生烧结团聚，导致耐受性和选择性下降，且催化剂强度不足，催化床层在高温高压且移动的工况中受到运行的加速度的冲击、振动作用，催化剂颗粒因摩擦、碰撞出现破损、飞灰现象，阻止甲醇水分子和催化剂活性位的接触，造成催化剂的寿命和稳定性不能满足长期运行的需求。
3、目前，缺乏一种满足甲醇重整制氢的成本、寿命、性能、安全性等多方面应用需求的催化床层。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层及其制备方法，用以解决现有技术制备的催化床层不满足甲醇重整制氢的成本、寿命、性能、安全性的问题。
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种甲醇重整制氢用
3、s1.制备cu-zn/al2o3催化剂浆料，该浆料的组分包括异丙醇、曲拉通、cu-zn/al2o3催化剂以及疏水性ptfe粘结剂；
4、s2.将制备的上述浆料均匀涂覆在泡沫金属基底的上表面；
5、s3.对涂覆浆料后的泡沫金属基底进行烘干，并冷却至室温；
6、s4.使用压机将冷却至室温后涂覆浆料后的泡沫金属基底压实，使得催化剂浆料与泡沫金属基底之间的粘结度达到设定标准；
7、s5.对压实后的冷却至室温后涂覆浆料后的泡沫金属进行煅烧热处理使之成型，再冷却至室温，得到最终的三维金属自支撑催化床层。
8、上述技术方案的有益效果如下：提供一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，实现性能优越、长寿命、工况环境适应性强的甲醇水蒸气重整器的工程开发和应用。并且，由于催化反应床在高温高压且移动的工况中受到运行的加速度的冲击、振动作用，解决催化剂颗粒因摩擦、碰撞出现破损、飞灰现象，形成的多尺度多孔复合催化缓冲层(cu-zn/al2o3催化剂浆料-泡沫金属基底之间形成了多尺度多孔复合催化缓冲层)为催化剂与反应物接触的接触提供了有效的传质通道，将在特殊移动工况中起到缓解性能衰减的重要作用。该三维金属自支撑催化床层以泡沫金属为三维自支撑材料基底，将金属催化剂粉末和基底压制而成，一面为金属面，其具有优异的导热性能，另其一面作为附着催化剂的缓冲床层，对内部填料起到缓冲、抗震作用。在基底表面和内部填充催化剂，加强催化剂和基底的复合作用，形成的一体化催化床层催化剂与反应物接触的接触提供了有效的传质通道。制备工艺简单，对设备的要求低，可以满足工业使用要求，实现性能优越、长寿命、工况环境适应性强的甲醇水蒸气重整器的工程开发和应用。
9、基于上述方法的进一步改进，步骤s1进一步包括：
10、s11.将异丙醇、曲拉通、去离子水、cu-zn/al2o3催化剂按一定比例混合；
11、s12.在混合后的材料中加入疏水性ptfe粘结剂，并进行高速搅拌；
12、s13.在高速搅拌过程中，实时调控所述浆料中cu-zn/al2o3催化剂、ptfe粘结剂的比例，得到设定粘度的cu-zn/al2o3催化剂浆料。
13、进一步，泡沫金属的材料包括al、ni、cu中的至少一种。
14、进一步，步骤s2进一步包括：
15、通过刮涂的方式将上述浆料与泡沫金属基底结合，使得该浆料均匀地刮涂在泡沫金属基底的上表面，泡沫金属基底的上表面无裸露，且该浆料的刮涂厚度为200～400μm。
16、进一步，步骤s5进一步包括：
17、s51.将压实后的冷却至室温后涂覆浆料后的泡沫金属置于马弗炉中进行煅烧热处理使之成型；
18、s52.将成型后的涂覆浆料后的泡沫金属冷却至室温，得到最终的三维金属自支撑催化床层。
19、进一步，步骤s11进一步包括：
20、将异丙醇、曲拉通、去离子水、cu-zn/al2o3催化剂按一定比例混合后，进行超声分散。
21、进一步，步骤s11中，异丙醇、曲拉通、cu-zn/al2o3催化剂三者的混合比例为50ml:10ml:10g，超声分散的时间为30～50min。
22、进一步，步骤s13中，所述浆料中cu-zn/al2o3催化剂、ptfe粘结剂的比例为1:1～1:2。
23、进一步，步骤s51中，煅烧热处理的温度为250～350℃、保温时间为30min～2h。
24、另一方面，本专利技术实施例提供了一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层，该催化床层通过上述甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法制备。
25、提供
技术实现思路
部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。
技术实现思路
部分无意标识本专利技术的重要特征或必要特征，也无意限制本专利技术的范围。
【技术保护点】
1.一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：
3.根据权利要求1或2所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，泡沫金属的材料包括Al、Ni、Cu中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤S2进一步包括：
5.根据权利要求4所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤S5进一步包括：
6.根据权利要求2所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤S11进一步包括：
7.根据权利要求6所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤S11中，异丙醇、曲拉通、Cu-Zn/Al2O3催化剂三者的混合比例为50ml:10ml:10g，超声分散的时间为30～50min。
8.根据权利要求2、6、7任一项所述的甲
9.根据权利要求5所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤S51中，煅烧热处理的温度为250～350℃、保温时间为30min～2h。
10.一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层，其特征在于，该催化床层通过权利要求1～9任一项所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法制备。
...【技术特征摘要】
1.一种甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤s1进一步包括：
3.根据权利要求1或2所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，泡沫金属的材料包括al、ni、cu中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤s2进一步包括：
5.根据权利要求4所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤s5进一步包括：
6.根据权利要求2所述的甲醇重整制氢用三维金属自支撑催化床层的制备方法，其特征在于，步骤s11进一步包括：
7.根据权利要求6所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周明强，张正平，梁校锋，
申请(专利权)人：中氢新能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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