[发明专利]一种用于合成气制甲烷并联产油品的催化剂、其制备和应用方法

权利要求书

1.一种合成气制甲烷并联产油品的方法，其特征在于，将合成气通过装有催化剂的反应器反应，制备甲烷并联产油品；所述催化剂包括两部分，催化剂1和催化剂2，物理混合而成，所述催化剂1为镍基催化剂，所述催化剂2为钴基催化剂，催化剂1在混合催化剂中占5～80wt％。

所述合成气制甲烷并联产油品反应的条件为：反应温度T为200≤T≤500℃，反应压力P为0.1≤P≤7.0MPa，反应体积空速LHSV为1000≤LHSV≤50000。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂，组成为ABNiO/C，其中：

活性组分NiO，其含量以组分中的金属元素计，在催化剂中的含量为1.0-30.0wt％；

组分A是催化剂助剂，为La、Sn、Ce氧化物中的任意一种或几种的混合，

其含量以组分中的金属元素计，在催化剂中的含量为1.0-15.0wt％；

组分B是催化剂助剂，为Li、Na、K的氧化物中的任意一种或几种的混合，

在催化剂中的含量为0.1-5.0wt％；

组分C是催化剂载体，为AL₂O₃、ZrO、SiO₂、TiO₂中的任意一种或任意几种的混合，在催化剂中的含量为40-95wt％。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钴基催化剂，组成为DECoO/F，其中：

CoO为活性组分，D为第二组分活性组分，E为催化剂助剂，F为载体；

活性组分CoO，其含量以组分中的金属元素计，在催化剂中的重量百分含量：1.0-30.0wt％。

组分D为Ru，Re，Rh中的任意一种或者几种的混合，其含量以组分中的金属元素计，在催化剂中的重量百分含量为0.01-5.0wt％；

组分E为TiO₂，MnO，Cr₂O₃，ZrO₂，La₂O₃，CeO₂中的任意一种或者几种的混合，其含量以组分中的金属元素计，在催化剂中的重量百分含量为0.5-15.0wt％。

组分F为AL₂O₃，ZrO，SiO₂，TiO₂，活性炭中的任意一种或者任意几种的混合，在催化剂中的重量百分含量为50.0-95.0wt％。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合催化剂在反应前用氢气，或惰性气体稀释的氢气，或合成气还原，然后进行反应。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所用合成气氢气和一氧化碳的比例为H₂/CO＝2-8。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂采用浸渍法制备，步骤如下：

a)按所述催化剂中各组分的比，将载体组分C在400～700℃的温度中进行焙烧1～10小时净化处理后，冷却；

b)用含有镍、所述组分A和组分B金属离子的水溶液对步骤a)所得样品进行等体积浸渍，浸渍2～12小时；

c)将步骤b)所得浸渍后的样品经60～90℃蒸干、100～150℃干燥、400-1000℃焙烧1～20小时，即得到所述含镍催化剂。

7.按照权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述钴基催化剂采用浸渍法制备，步骤如下：

a)按所述催化剂中各组分的比，将载体组分F 400～700℃焙烧1～10小时净化处理后冷却；

b)用含有钴、所述组分D和组分E金属离子的水溶液对步骤a)所得样品进行等体积浸渍，浸渍2～12小时后。

c)将步骤b)所得浸渍后的样品经60～90℃蒸干，100～150℃干燥2～24小时，经400-800℃焙烧1～20小时，即得到所述含钴催化剂。

8.按照权利要求1所述方法，其特征在于，所述油品中碳数n为2≤n≤18

9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述联产的油品中，包括的烃类碳数n＝3-4，即液化石油气；n＝5-12，即汽油；n＝12-16，即煤油；n＝15-18，即柴油。

10.按照权利要求1所述方法，其特征在于，所述油品中主要的碳氢产物为甲烷，甲烷的选择性为40.0-100.0％，可按需要进行调节。