氢能与燃料电池

【实验室研发】高效环保型甲醇制氢催化剂放大及其工业应用

发布时间:2016-08-29

  一、技术背景及前景 

  甲醇水蒸汽重整制氢技术是甲醇转化法中氢含量最高的反应,即甲醇与水经催化转化、变压吸附分离,从而获得高纯度H2。该技术具有投资低、反应条件温和、无腐蚀、副产物成分少、易分离等特色,是中小型规模制氢的最佳选择。目前国内采用该技术制氢最大产量达10000 Nm3/h,广泛应用于氢燃料电池、石油炼制、化工、冶金、电子、医药等行业。

  二、技术内容 

  采用固相法制备催化剂,过程简单易控,无废水、废气产生,催化剂制备过程绿色环保。利用山西煤化所提出的“缓释催化”原理,制备的尖晶石催化剂,大幅度提高了催化剂的活性和使用寿命,从而减少了催化剂的使用量,降低工程投资。此外,使用寿命的延长,避免了催化剂的频繁更换,大大节约成本。由于该催化剂基于“缓释催化”的原理运行,活性中心在催化的过程中不断产生,无需进行预还原处理,简化了开工过程,即直接采用反应原料甲醇水溶液开工,取代现有技术中采用H2预还原处理的过程。

  三、技术优势 

  该技术目前已完成实验室的研发,正在筹划百吨级放大及其产业化应用。

  与国内外同类技术相比,该技术具有如下优势:制备过程绿色环保;催化活性高,使用寿命长;开工过程简单,无需H2预还原处理,直接采用反应原料开工。

  四、技术指标 

  (1)催化剂物理化学特性:成分:Cu -Al-C;外观:圆柱状颗粒;尺寸:Ф5.0×5.0;堆密度:1.2-1.3g/ml;比表面积:50~60m2/g。

  (2)催化剂使用条件及性能:反应温度:220℃-300℃;反应压力:0.1 MPa -2.0Mpa;甲醇液体质量空速:0.05-0.5h-1;甲醇消耗:0.56-0.60kg/Nm3-H2;去离子水消耗:0.30-0.36 kg/Nm3-H2;转化率:80%-100%;寿命:≥3年。

  五、知识产权情况 

  发表高水平论文一篇(Angew.Chem.Int.Ed.),授权专利3项(ZL201210168006.0、ZL201210074058.1、ZL201210168001.8)。

  六、合作方式 

  合作开发。

  七、联系方式 

  电话:0351-4041154,传真:0351-4041153,邮箱:liangchen@sxicc.ac.cn,hanxinyu@sxicc.ac.cn。


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