【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甲醇重整制氢催化剂，具体涉及一种低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法。
技术介绍
1、甲醇水蒸汽重整制氢工艺反应条件较为温和，主要生成h2、co2和少量co，产物经过变压吸附等纯化步骤后，可制成高纯度的氢气，最适合应用于氢燃料电池技术，被认为是最有希望利用在氢燃料电池上的制氢技术之一。为了降低成本，在甲醇水蒸气重整制氢体系中，铜基催化剂反应活性好，氢气选择性高，制造成本较低，是研究最多的甲醇制氢催化剂。
2、如cn108654624a公布了一种甲醇制氢的尖晶石催化剂，由cuo、al2o3、nio和石墨组分组成，其中质量分数分别为cuo：25.0%-45.0%、nio ：0.5%-5%、al2o3:51.5%-71.5%、石墨：2.0%-5.0%，催化剂具有面心立方的尖晶石结构。上述专利通过抗氧剂增加催化剂的存放时间，通过分散剂能够增加各原料的分散程度，但上述催化剂中存在大量的铜元素，依旧存在制造成本高的问题，且分散剂的功能是有限的。
3、同时，现有的铜基催化剂中大部分氧化铜含量为30-60%，催化剂中过高的铜含量会导致重整尾气中co含量高、高温稳定性差等问题，若直接降低催化剂中的铜含量，会在一定程度上降低铜锌铝催化剂比表面及活性铜的比表面，导致催化剂的活性下降。所以如何在降低铜含量的基础上，不影响催化剂的活性成为现有技术中的难点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，以解决现有技术中氧化铜含量难以降低、分
2、为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
3、本专利技术提供了一种低铜甲醇重整制氢催化剂，所述催化剂组成为：cuo/zno-al2o3；
4、按质量百分数计，所述催化剂包含如下组分：5-10%的cuo、65-70%的zno、25-30%的al2o3。
5、本专利技术还提供了一种低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，包括如下步骤：
6、采用铝锌氧化物对应的可溶性盐与去离子水混合，得到混合溶液，在70-80℃水浴温度下，将所述混合溶液加入至碱性溶液中进行共沉淀，加入过程保持充分搅拌，并调节体系ph至7.5-8.0，得到锌铝复合水合氧化物沉淀物，老化2-4小时后，进行洗涤，过滤，并在80-100℃下进行烘干，得到锌铝复合氧化物粉体；
7、将去离子水、硝酸铜、柠檬酸和浓度为25%氨水配制络合溶液；
8、按二倍积浸法将所述锌铝复合氧化物粉体加入至所述络合溶液中，充分搅拌后，超声波处理后于室温下静置10-12h，并在80-100℃下进行烘干，最后在温度为300-350℃下，焙烧2-4h，得到cuo/zno-al2o3复合氧化物粉体；
9、将所述cuo/zno-al2o3复合氧化物粉体和石墨进行充分研磨混合，再进行压片，得到圆柱型催化剂。
10、作为本专利技术的一种优选方案，所述碱性溶液包括碳酸氢铵溶液、碳酸钠溶液、碳酸铵溶液和氨水中的至少一种。
11、作为本专利技术的一种优选方案，所述碱性溶液的浓度为浓度为0.1-0.5mol/l。
12、作为本专利技术的一种优选方案，所述可溶性盐为硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的任意一种。
13、作为本专利技术的一种优选方案，所述石墨占所述cuo/zno-al2o3复合氧化物粉体质量分数的3-5%。
14、作为本专利技术的一种优选方案，所述圆柱型催化剂研磨的过程中，颗粒为3*3mm或5*5mm，机械强度>100n。
15、本专利技术还提供了一种低铜甲醇重整制氢催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的应用。
16、作为本专利技术的一种优选方案，所述低铜甲醇重整制氢催化剂应用于甲醇水蒸气重整制氢，所述甲醇水蒸气重整制氢在固定床或管式反应器中进行，包括还原活化步骤与制氢反应步骤：
17、所述还原活化步骤为：在常压和h2气氛中进行程序升温还原活化，活化温度为220-250℃，升温速率为5-10℃/min，恒温时间为1-2h，氢气流速为30-60 ml·min-1；
18、所述还原活化步骤结束后进行所述制氢反应步骤，其具体条件为：原料为水和甲醇混合液，水醇摩尔比为1.1-1.3，液时空速为0.5-2h-1，温度为220-300℃，压力为0.1-2.0mpa。
19、本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果：
20、本专利技术相较于传统的cuznal甲醇水蒸汽重整制氢催化剂，具有cuo含量低、低温活性好、热稳定强的优点，cuo与zno-al2o3复合载体相互作用调变cuo的还原性能，适量的 cu+存在有利于抑制逆水汽变换反应，从而降低重整气co含量，重整尾气中co含量低，获得的重整气能够直接用于高温氢燃料电池(co<3%)或经纯化后用于低温氢燃料电池(co<10ppm)；
21、本专利技术的制备方法中先采用共沉淀法制备zno-al2o3非化学配比的复合氧化物粉体，al2o3对zno的掺杂促进zno生成更多的氧空位和形成表面异质结构缺陷；cuo采用湿化学络合负载法有利于铜氨络合离子在复合氧化物粉体表面的分散和吸附；这些因素的结合有利于低浓度cuo类似于单原子分散和抑制铜原子晶粒受热增长，从而使得催化剂能够在cuo含量低的同时，具有低温活性好、热稳定强的优点；
22、本专利技术的组份简单，原料价廉易得，制备方法简单易操作，反应条件容易控制，催化剂重复性好，具备良好的工业应用前景。
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1.一种低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求2所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求2所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂在甲醇水蒸气重整制氢反应中的应用。
9.根据权利要求8所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的低铜甲醇重整制氢催化剂的制备方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿海涛，连奕新，
申请(专利权)人：北京道思克能源设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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