一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及制氢方法

摘要

本发明公开了一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及相应的制氢方法，采用CuO 50‑90份，ZnO 5‑80份，La2O33~12份，Al2O320‑30份及稀土元素作为催化剂，将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300‑500℃，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1，最后甲醇的转化率可以高达96%，氢气产出率可以高达85%。

说明书

技术领域

本发明属于氢气制备领域，涉及一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂和制氢方法。

背景技术

近年来，随着工业的飞速发展，同时带来的环境污染也日趋严重，环保压力越来越大，迫切需要有新的清洁能源替代现在的常规能源“煤”，我国是一个多煤少油气的国家，而目前煤化工制甲醇的企业越来越多，利用甲醇作为常规能源的愿望非常迫切；甲醇优点是燃烧完全干净环保，缺点是热值低，而将甲醇转换成氢气有助于提升热值和使用范围。目前，还没有一种高效的甲醇水蒸气制氢的催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，该催化剂能够催化甲醇水蒸气进行高效制氢。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，由如下组分按重量比制成：

CuO 50-90份，ZnO 5-80份，La

优选的，所述组分的重量配比为：

CuO 60份，ZnO 25份，La

优选的，上述催化剂还包括镧、铈、钕、镨中的一种或几种。

优选的，所述镧、铈、钕、镨中的一种或几种总共为3~10份。

本发明另一个目的是通过一种制氢方法，采取如下方案：

将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300-500℃，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1，所用催化剂前述的催化剂。

本发明的有益效果在于，采用上述催化剂能够将甲醇和水蒸气进行有效裂解制备氢气，使甲醇的转化率达到90%以上，充分提升了甲醇的价值。该制氢方法简便易行，便于推广和工业化。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。以下每份为1千克。

实施例1 催化剂配方1

CuO 50份，ZnO 5份，La

实施例2 催化剂配方2

CuO 90份，ZnO 80份，La

实施例3 催化剂配方3

CuO 60份，ZnO 25份，La

实施例4 催化剂配方4

CuO 60份，ZnO 25份，La

实施例5 制氢方法

将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300到500℃之间，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1。所用催化剂为实施例1-4中的催化剂。实验效果如表1所示。其中，甲醇转化率是已经反应的甲醇与起始甲醇的摩尔比，氢气产出率是用于生成氢气的甲醇与起始的甲醇摩尔比。