【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及甲烷化催化領(lǐng)域，具體地，本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
我國“十二五”規(guī)劃中特別強(qiáng)調(diào)在能源領(lǐng)域要著重發(fā)展煤制天然氣技木。煤制甲烷熱能有效利用率較高，不僅對煤炭的高效潔凈綜合利用具有十分重要的意義，也為焦?fàn)t氣的高效利用和我國天然氣缺ロ的補(bǔ)充提供一條切實可行的途徑。煤通過氣化可制得合成氣，也可通過熱解轉(zhuǎn)化為熱解氣、焦油和半焦，我國的煉焦行業(yè)也副產(chǎn)大量焦?fàn)t煤氣，這些合成氣、熱解氣和焦?fàn)t氣中均含有大量的CO和H2，可以通過甲烷化過程制備甲烷燃?xì)狻＜淄榛磻?yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，催化劑床層內(nèi)的瞬時飛溫，易導(dǎo)致甲烷化催化劑燒結(jié)而失去活性。 此外，由于甲烷化反應(yīng)本身很容易使催化劑因積碳失活，催化劑的抗積碳性能將直接影響催化劑的壽命。含CO和H2混合氣甲烷化反應(yīng)過程還包括其他多種副反應(yīng)，甲烷化催化劑的選擇性也是ー個非常重要的參數(shù)指標(biāo)。早期報道的CO、CO2加氫甲烷化催化劑多是用于去除富H2體系中的少量碳氧化合物雜質(zhì)，常用的催化劑是負(fù)載于氧化物上的Ni、Rh、Ru和Pd等過渡金屬，采用的氧化物載體有Al203、Si02、Ti02、Zr02、Mg0等。這些催化劑在合成NH3以及電池エ業(yè)除去低濃度CO的甲烷化反應(yīng)應(yīng)用中基本能達(dá)到較為理想的效果，但是煤或生物質(zhì)氣化得到的合成氣甲烷化反應(yīng)中CO濃度較高，使甲烷化反應(yīng)放熱強(qiáng)烈，積碳現(xiàn)象嚴(yán)重，因此現(xiàn)有的甲烷化催化劑應(yīng)用于聞濃度CO甲燒化面臨著挑戰(zhàn)。國外早期對合成氣甲烷化催化劑進(jìn)行了研究，丹麥Topso公司、英國燃?xì)夤尽⒌聡斊婀镜壬贁?shù)公司已擁有了相對成熟的高溫高壓合成氣甲烷化催化劑(如CRG、MCR等)。目前，我國關(guān)于合成氣深度...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在于，所述催化劑的制備方法包括以下步驟：1)介孔六鋁酸鹽載體的制備：1？1)在20～90℃下，采用氧化性酸或含氧化劑的酸液對介孔炭材料處理2～8h，過濾干燥后，分散于溶劑中，得到介孔炭懸濁液，其中，炭材料與溶劑的質(zhì)量比為1∶5～20；1？2)將鋁鹽前驅(qū)物，以及堿土金屬前驅(qū)物、稀土金屬前驅(qū)物、過渡金屬前驅(qū)物中的一種或幾種，溶于溶劑中，得到金屬鹽前驅(qū)物的溶液，其中，所述金屬鹽前驅(qū)物與溶劑質(zhì)量比為1∶2～8；1？3)將步驟2)得到的金屬鹽前驅(qū)物的溶液加入到步驟1)得到的介孔炭懸濁液中，在20～90℃下攪拌、蒸干，得到鹽？炭復(fù)合物；1？4)將步驟3)中得到的鹽？炭復(fù)合物置于易分解的含氮化合物的水溶液中，于60～120℃下放置2～12h，將所得樣品洗滌，烘干，并于500℃下惰性氣氛中焙燒2～6h，得到六鋁酸鹽前體？炭復(fù)合物；1？5)將步驟4)得到六鋁酸鹽前體？炭復(fù)合物加入到步驟2)中鹽前驅(qū)物的溶液中進(jìn)一步浸漬，然后在20～90℃下攪拌、蒸干，置于裝有易分解的含氮化合物水溶液中，于60～120℃下放置2～12h，洗滌，烘干，并于500℃下惰性氣氛中焙燒...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在干，所述催化劑的制備方法包括以下步驟 1)介孔六鋁酸鹽載體的制備 1-1)在20 90°C下，采用氧化性酸或含氧化劑的酸液對介孔炭材料處理2 8h，過濾干燥后，分散于溶劑中，得到介孔炭懸濁液，其中，炭材料與溶劑的質(zhì)量比為I : 5 20; 1-2)將鋁鹽前驅(qū)物，以及堿土金屬前驅(qū)物、稀土金屬前驅(qū)物、過渡金屬前驅(qū)物中的ー種或幾種，溶于溶劑中，得到金屬鹽前驅(qū)物的溶液，其中，所述金屬鹽前驅(qū)物與溶劑質(zhì)量比為I 2 8 ; 1-3)將步驟2)得到的金屬鹽前驅(qū)物的溶液加入到步驟I)得到的介孔炭懸濁液中，在20 90°C下攪拌、蒸干，得到鹽-炭復(fù)合物； 1-4)將步驟3)中得到的鹽-炭復(fù)合物置于易分解的含氮化合物的水溶液中，于60 120°C下放置2 12h，將所得樣品洗滌，烘干，并于500°C下惰性氣氛中焙燒2 6h，得到六鋁酸鹽前體-炭復(fù)合物； 1-5)將步驟4)得到六鋁酸鹽前體-炭復(fù)合物加入到步驟2)中鹽前驅(qū)物的溶液中進(jìn)一歩浸潰，然后在20 90°C下攪拌、蒸干，置于裝有易分解的含氮化合物水溶液中，于60 120°C下放置2 12h，洗滌，烘干，并于500°C下惰性氣氛中焙燒2 6h ;重復(fù)該操作I 4次，最后將所得樣品于混合氣氛中在1100 1400°C下熱處理2 6h，相同溫度下在空氣中焙燒2 6h，得到介孔六鋁酸鹽； 2)介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑的制備 將介孔六鋁酸鹽載體浸入含鎳溶液中，其中介孔六鋁酸鹽和鎳離子的摩爾比為I O. I 2，經(jīng)攪拌、干燥、焙燒、冷卻，得到介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在于，所述步驟1-1)中的氧化性酸為硝酸、硫酸或次氯酸，其濃度為2. O 8. Omol/L ;含氧化劑的酸液為雙氧水或次氯酸鈉與鹽酸、醋酸、硫酸或磷酸形成的混合酸液，其中氧化劑的濃度為2.O 8. Omol/L,酸的濃度為 2. O 6. Omol/L ； 所述步驟1-1)和步驟1-2)中的溶劑為水、こ醇、丙酮和丙醇中的ー種，或，水與こ醇、丙酮或丙醇的混合液，其中水在混合溶劑中所占的體積比例為25 75%。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在于，所述步驟1-2)中， 鋁鹽前驅(qū)物為硝酸鋁、異丙醇鋁或氯化鋁； 堿土金屬前驅(qū)物為硝酸鋇、醋酸鋇、硝酸鍶、硝酸鈣、醋酸鎂或硝酸鎂； 稀土金屬前驅(qū)物為硝酸鑭、醋酸鑭或醋酸鈰； 過渡金屬前驅(qū)物為硝酸錳，醋酸錳，醋酸鈷或硝酸鉄， 其中， 鋁離子的濃度為0. 3 I. 3mol/L ； 堿土金屬、稀土金屬、過渡金屬離子的濃度為0. 01 0. lmol/L ； 堿土金屬前驅(qū)物、稀土金屬前驅(qū)物和/或過渡金屬前驅(qū)物與鋁鹽前驅(qū)物的摩爾比為I 6 16。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在于，所述步驟1-4)中易分解的含氮化合物為氨、碳酸銨、碳酸氫銨或尿素，其濃度為2. O 8. Omol/L ； 所述步驟1-5)中混合氣氛為惰性氣體氮氣、氬氣或氦氣與還原性氣體氫氣、一氧化碳或甲醇蒸汽的混合氣，其中還原性氣體的體積分?jǐn)?shù)為5 30%。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的介孔六鋁酸鹽負(fù)載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在于，所述步驟2)中， 含鎳溶質(zhì)為硝酸鎳、こ酸鎳或氯化鎳，濃度為O. 01 O. 3mol/L ； 介孔六鋁酸鹽載體浸入含鎳溶液后，攪拌溫度為20 80°C，時間為2 12h ; 干燥溫度為100 120°C，時間為2 6h ; 焙燒溫度為400 700°C下煅燒，時間為2 4h。6.一種介孔六...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘇發(fā)兵，古芳娜，高加儉，平原，王瑩利，翟世輝，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院過程工程研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：
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