[发明专利]一种煤制天然气高温甲烷化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种煤制天然气高温甲烷化催化剂，其特征在于，包括载体、活性组分和助剂，其特征在于，所述载体为CeO₂、Al₂O₃和ZrO₂的复合物，所述活性组份为Ni，第一助剂为碱土金属氧化物CaO和MgO中的一种或两种，第二助剂为过渡金属氧化物Cr₂O₃和MnO中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的一种煤制天然气高温甲烷化催化剂，其特征在于，以质量百分比计，包括NiO：20%～40%，CeO₂：5%～30%，Al₂O₃：20%～50%，ZrO₂：10%～35%，CaO和/或MgO：5%～10%，Cr₂O₃和/或MnO：5%～10%。

3.如权利要求1或2所述的一种煤制天然气高温甲烷化催化剂，其特征在于，还包括成型助剂石墨。

4.如权利要求3所述的一种煤制天然气高温甲烷化催化剂，其特征在于，以质量百分比计，还包括2%~5%石墨。

5.一种制备如权利要求1-4中任一权利要求所述的煤制天然气高温甲烷化催化剂的方法，其特征在于，用共沉淀法制备CeO₂-Al₂O₃-ZrO₂载体，再利用浸渍法将活性组份、助剂负载在载体上，并可选地进行压制成型。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将铈、铝和锆的硝酸盐溶液加入恒温反应釜中，控制反应温度为70℃～80℃，电动搅拌条件下加入沉淀剂溶液，调节pH值至8.0～9.5，恒温反应1h~2h后浆液经过滤、洗涤、干燥、煅烧，即得载体；

（2）将步骤（1）所制得的载体在含有Ni，Ca和Mg中的一种或两种，Cr和Mn中的一种或两种的硝酸盐溶液中浸渍，干燥、焙烧；

还可选地包括：

（3）压制成型。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括：

（1）将4.74g/L～28.42g/L硝酸铈、73.55g/L～183.87g/L硝酸铝和13.77g/L～48.18g/L硝酸锆的混合水溶液加入恒温反应釜中，控制反应温度为70℃～80℃，电动搅拌条件下加入质量百分浓度8%～12%的碳酸钠溶液，调节pH值至8.0～9.5，恒温反应1h~2h后浆液经过滤洗涤，80℃~120℃下干燥4h~8h得干燥产物，将干燥产物在450℃～600℃温度下煅烧4h～6h，制得CeO₂-Al₂O₃-ZrO₂复合载体；

（2）将CeO₂-Al₂O₃-ZrO₂复合载体浸渍在含有Ni，Ca和Mg中的一种或两种，Cr和Mn中的一种或两种的硝酸盐溶液中，于40℃~60℃温度条件下浸渍6h~10h，然后将温度升至80~90℃，蒸干浆液，蒸干后的物料在80℃~120℃下干燥4h~8h，然后于350℃～450℃温度下，煅烧4h～6h；

还可选地包括：

（3）煅烧产物经研磨筛分过200目，与2%~5%石墨混合均匀，压制成柱状。

8.如权利要求7所述的甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述洗涤过程为：将过滤后得到的滤饼分散于去离子水中，70℃搅拌15min，过滤分离；所述步骤（1）的洗涤次数为4次。

9.如权利要求7所述的甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述的柱状为Φ6×6mm的柱状。