[其他]負載型銅鎳基甲醇分解催化劑

無效

• 申請號: 88100605
• 申請日: 1988-03-02
• 公開（公告）號: CN88100605A
• 公開（公告）日: 1988-11-09
• 發明（設計）人: 周澤興;鮑曉峰
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;B01J21/04;B01J37/02
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 林道∴

本發明屬于化學方法、催化劑制備領域，提供了一種具有優良性能的非貴金屬甲醇分解催化劑體系。

我國煤炭資源豐富。將煤轉化成液體甲醇以代替石油作為燃料和化工原料，有廣泛的應用前景。不僅如此，在催化劑的作用及低溫條件下可將甲醇分解，其分解產物氫（H₂）和一氧化碳（CO）在化工、冶金、機械工業，內燃機及燃料電池等方面有廣泛的用途。甲醇分解是吸熱反應，可用廢熱作為催化劑床的加熱源。

在催化劑作用下甲醇分解成H₂和CO的同時，還伴隨進行多種副反應（放熱反應），生成二甲醚（CH₃OCH₃），甲烷（CH₄），水（H₂O），二氧化碳（CO₂），游離炭（C）等。為了抑制副反應，催化劑應具有優良的選擇性。在利用內燃機排氣廢熱為加熱源時，排氣溫度可高到800℃，因而催化劑應具有耐熱性能。

現在常用的甲醇分解催化劑是貴金屬催化劑和銅基催化劑[例如：美國專利4，499，863（1985）;日本公開特許公報，昭57-68140（1982）;觸媒（日）Vol.27，No.8563（1985）;觸媒（日）Vol.28，NO.3，195（1986）;能源與節能，No.4，16（1985）]。鉑（Pt）、鈀（Pd）、銠（Rh）貴金屬催化劑有較高的反應活性和耐熱性能，但在較高反應溫度下甲醇反應時易生成CH₄等副產物。此外，貴金屬本身不經濟。常用的非貴金屬催化劑是工業合成甲醇用的CuZn催化劑。此催化劑具有優良的低溫活性和良好的選擇性，但其耐熱、耐磨性能差。另外，在250℃左右溫度下有較多量的副產物甲酸甲酯（HCOOCH₃）生成。以氧化鋁為載體的負載型非貴金屬Ni-K-Al₂O₃催化劑[美國專利4.431，566（1984）]對甲醇反應有優良的分解選擇性，但其低溫活性較差，在高溫下易生成CH₄等副產物。

本發明的目的是制備一個具有優良性能的非貴金屬甲醇分解催化劑體系。使用該體系，可將甲醇分解，有選擇地生成H₂和CO，并大幅度地抑制CH₃OCH₃，CH₄，CO₂，HCOOCH₃等副產物的生成。此外，本發明的催化劑體系還應具優良的低溫反應活性，優良的耐高溫性能和在長期使用中性能穩定等特征。

本發明的MD-2型催化劑是以具有耐熱性能，高強度的氧化鋁（Al₂O₃）為載體;以銅（Cu）為第1成分;鎳（Ni）為第2成分;堿金屬，堿土金屬或稀土族元素（Me）為第3成分;用浸漬法制備的負載型Cu-Ni-Me-Al₂O₃非貴金屬催化劑體系。檢索美國《化學文摘》（CA）（1967-1987），未見與本發明催化劑體系有相同組成的催化劑的文獻報道。

本發明的內容詳細敘述如下。

催化劑是將φ2-4mm的Al₂O₃顆粒載體放入所需金屬元素含量的硝酸鹽水溶液中浸漬、干燥和在空氣中550℃焙燒后制成。取15毫升催化劑裝入不銹鋼反應器中，經還原處理后通入甲醇蒸氣（液體甲醇空速LHSV＝5.6h^-1），在310℃床溫下預處理3小時。隨后，在不同的床溫（下稱反應溫度）下測定甲醇的轉化率和反應產物組成。根據所測得的甲醇轉化率和反應產物組成數據對催化劑的性能作出評價。