專利名稱：一種甲醇低溫裂解催化劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種甲醇低溫裂解催化劑，具體地說涉及一種用烯土元素進行改造的Pd/γ-Al2O3。
甲醇代用燃料車在世界各國已進行了較為廣泛的研究，綜合考慮了機器的燃料消耗、污染排放和驅動性能(包括可靠性等因素)后，目前發(fā)展的甲醇代用燃料車主要有以下幾種類型(1)多種燃料同時可使用的車型。采用特殊的注入、點火激發(fā)裝置及高可靠性的電子自動識別調(diào)整系統(tǒng)，所用燃料可以是任何比例的汽油與甲醇的混合物。在不能保障甲醇供應的地方同樣可以使用，具有靈活實用的特點；(2)甲醇被作為儲氫物質來驅動燃料電池。氫的獲得通過甲醇和水的混合物由催化裂解獲得，然后被供給燃料電池。電池的另一極為氧電極，由空氣供給氧氣。獲得的電能可被直接用來驅動車輛或給電瓶充電。這類型的甲醇車的研究目前仍然處于起步階段，被認為是將來最有希望解決環(huán)境問題的方案；(3)氫與汽油混合燃燒的新型甲醇汽車。該技術利用汽車余熱(尾氣返回)對甲醇進行催化裂解，使燃料甲醇裂解為富氫氣體，而后引入汽缸與汽油混合燃燒。該類型甲醇汽車具有較為明顯的優(yōu)點，可以克服M85車型中甲醇具有的毒性及對機器造成的腐蝕，具有較強的驅動性，目前在北京已投入試運行。
以甲醇在線改質產(chǎn)生富氫氣體為燃料的新型甲醇汽車，對于催化劑有以下幾個方面的需求需要由甲醇進行汽車運行過程中的即刻制氫。催化劑需具有較高的反應活性。為滿足在怠速狀態(tài)下仍能獲得足夠的燃料氣，催化劑的反應溫度應較低。由于汽車在運行過程中的顛簸，催化劑應具有較高的強度。目前低溫甲醇裂解催化劑以Cu基催化體系為主，盡和具有較低的反應溫度和較高的反應活性，但Cu催化劑的穩(wěn)定性較差，或成型后催化劑的強度較差，且裂解產(chǎn)物中含有較高量的CO2和甲烷，如C301國家銅基催化劑，280℃反應裂解率達到95％，但甲烷和CO2的選擇性在10％左右。當前所實際采用的是Ni基甲醇裂解催化劑，雖然具有較好的穩(wěn)定性，但在低溫下反應活性較低，難以滿意的適應發(fā)動機的需求。如已用于行車實驗的G89鎳基催化劑，280℃時甲醇轉化率僅為60％左右。
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種低溫高活性、高強度、高穩(wěn)定性的甲醇裂解催化劑。
本發(fā)明采用烯土元素對γ-Al2O3小球載體進行深層改性，得到復合載體，把貴金屬Pd浸漬到復合載體上，烯土元素和Pd發(fā)生強相互作用，使制得的催化劑具有低溫高活性、高強度、高穩(wěn)定性的特性。
本發(fā)明的催化劑組成是(重量百分含量)Pd 2-3％ 烯土元素 22-35％ γ-Al2O362-76％如上所述的烯土元素是CeO2或CeO2與La2O3的混合物，CeO2和La2O3的混合物重量比組成是CeO2∶La2O3=3-2∶1。
所上所述的γ-Al2O3是工業(yè)成型小球。
本明的催化劑是采用浸漬或離子交換法制備，烯土元素以硝酸鹽形式溶于蒸餾水配成濃度為0.015g/ml的金屬氧化物溶液，按上述催化劑組成定量稱取溶液，并與工業(yè)生產(chǎn)的γ-Al2O3小球浸泡24小時后，經(jīng)干燥500℃焙燒4小時制得復合載體，氯化鈀用稀鹽酸溶解在復合載體上，浸漬24小時，經(jīng)干燥后于500℃焙燒，4小時制得催化劑。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1．甲醇裂解反應溫度低，活性高，穩(wěn)定性好，強度高。
2．工藝簡單，易制造。
實施例1將Ce的硝酸鹽溶于蒸餾水配成濃度為0.05g/ml的溶液，按Pd 3％，CeO235％，γ-Al2O362％的比例稱取各組成，把γ-Al2O3工業(yè)成型小球浸泡入溶液24小時，經(jīng)干燥后于500℃焙燒4小時制得復合載體，把氯化鈀用稀鹽酸溶解，在復合載體上浸漬24小時，經(jīng)干燥后于500℃焙燒4小時，制得催化劑A。
實施例2按Pd 3％，CeO222％，γ-Al2O375％的比例稱取各組成，其余同實施例1，制得催催化劑B。
實施例3將Ce和La的硝酸鹽分別溶于蒸餾水配成濃度為0.015g/ml的溶液，按Pd3％，CeO222％，La2O310％，γ-Al2O365％的比例稱取各組成，其余同實施例1，制得催化劑C。
實施例4按Pd 2％，CeO222％，La2O310％，γ-Al2O366％的比例稱取各組成，其余同實施例1，制得催化劑D。
各實施例制得的催化劑評價用分析純甲醇為原料，常壓微量泵進樣甲醇溶液空速為1.8h-1，反應前用純氫在400℃還原1小時，臨氫降溫到150℃切換成甲醇升溫至260℃，反應溫度1小時，取樣分析，二甲醚、水、未反應的甲醇采用ParoParkT柱在線檢驗。經(jīng)冰阱冷浴后常規(guī)氣用5A炭分子篩柱分析，結果如下表。
權利要求
1．一種甲醇低溫裂解催化劑，其特征在于重量百分含量組成為Pd 2-3％烯土元素 22-35％ γ-Al2O362-76％。
2．根據(jù)權利要求1所述的一種甲醇低溫裂解催化劑，其特征在于所述的烯土元素是CeO2或CeO2與La2O3的混合物。
3．根據(jù)權利要求2所述的一種甲醇低溫裂解催化劑，其特征在于所述的CeO2和La2O3的混合物重量比組成為CeO2∶La2O3=3-2∶1。
全文摘要
一種甲醇低溫裂解催化劑,是由重量百分含量組成為:Pd2—3%烯土元素22—35%,γ－Al
文檔編號B01J23/44GK1285235SQ99117548
公開日2001年2月28日 申請日期1999年8月18日 優(yōu)先權日1999年8月18日
發(fā)明者孫予罕, 楊成, 任杰, 陳小平, 王秀芝 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所