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成果推荐丨新型铜基甲醇水蒸气重整制氢催化剂:高性能、环保型,成本可低30%

成果推荐丨新型铜基甲醇水蒸气重整制氢催化剂:高性能、环保型,成本可低30% 贤集网企业技术服务平台
2024-11-21
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导读:低铜催化剂,成本低,生成过程环保


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技术背景



氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。

甲醇作为一种在常温常压下稳定的液相储氢介质,具备高氢碳比、价格低廉以及储运便捷等优势。与化石燃料相比,甲醇可以显著减少积碳及 CO 等副产物的生成,并且与当前油气时代的基础储运设施相兼容,具有高效率和经济性。

以甲醇重整制氢取代传统碳氢化合物的催化重整过程,乃是实现氢能绿色制取与高效储运的重要途径。

甲醇重整制氢途径主要包括甲醇蒸汽重整、甲醇部分氧化重整以及甲醇自热重整三种。其中,甲醇蒸汽重整反应条件温和,所制得的重整气中氢气含量高、副产物少,已广泛应用于大型用氢企业,成为主流制氢方式。

在两碳背景下,分布式现场甲醇水蒸气重整制氢作为氢能的一种利用方式,发展较为迅速。因此,甲醇水蒸气重整制氢催化剂市场需求量不断增大,前景广阔。

催化剂是甲醇蒸汽重整技术的关键,目前甲醇蒸汽重整制氢的催化剂主要有两类:一类是非贵金属催化剂,主要包括Cu基催化剂和非Cu基催化剂(如Zn-Cr、Ni系等);另一类是贵金属催化剂,如Pd基催化剂。

Cu是为数不多的对水解离和甲醇等碳一物种活化都具有催化活性的金属,因此Cu基催化剂是最常用的甲醇蒸汽重整制氢催化剂。与贵金属催化剂相比,Cu基催化剂具有成本低、低温活性高、副产物CO选择性低等优势。

目前,市场上甲醇水蒸气重整制氢催化剂存在着成本高、稳定性差、工艺复杂、废水量大等问题。

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技术简介



本技术提供了一种低成本、工艺简单、废水量小的新型甲醇水蒸气重整制氢催化剂。

主要特点如下:

1、 催化剂的催化性能优异

本催化剂的催化性能优于市场上催化剂,可有效地为用户降低能耗,节省运行成本。

2、 催化剂成本低

低成本源于两个方面:一是本催化剂是一种低铜催化剂铜氧化物质量分数为35%左右,而市场上多数甲醇水蒸气重整制氢催化剂铜氧化物活性组分含量至少65%,所以本催化剂低的活性组分含量大大降低了催化剂成本;

二是生产过程环保废水量少,节省了环保处理设备费用及其运行带来的人力物力。初步估算本催化剂可比市场上同类催化剂成本低30%左右。

3、 催化剂生产过程环保

本催化剂生产过程环保,生产1吨催化剂产生0.8吨左右轻度污染废水,废水量少,具有良好的经济和环境效益。

4、 催化剂生产流程短,所需生产设备少,生产效率高

本催化剂总的生产流程比常规的沉淀法工序少,提了生产效率更高。另外,除极少数核心设备,其余焙烧、成型等设备和常规方法所用设备一样,生产工序缩短降低了设备投入,减少了项目成本。

5、 催化剂稳定性好

甲醇水蒸气重整制氢铜基催化剂失活主要原因是高温下铜的烧结,而本催化剂能有效地固定、隔离铜纳米颗粒,从而提高催化剂稳定性。

综上可见,本催化剂催化性能高于市场现有催化剂,且生产过程简单环保,成本低,能够有效地增强市场竞争力,可作为现有甲醇水蒸气重整制氢催化剂的一种理想的升级换代方案。

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技术优势



1)催化性能优异,稳定性好。

2)催化剂成本低,初步估算可比市场上同类催化剂成本低30%左右

3)生产流程短,所需生产设备少,生产效率高。

4)催化剂生产过程废水量少,过程环保。

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技术成熟度



已完成中试研究和放大,已有企业进行过性能验证

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合作方式



技术转让,其他合作方式面谈

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