[发明专利]一种复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法，所述复合型宽温甲烷化催化剂的质量组份为：NiO 30％-60％、La₂O₃ 1％-10％、Zr0₂ 0.5％-5％、CeO₂ 0.2-2％、CaO 1％-5％、MgO 1％-5％、Al₂O₃ 30％-65％、石墨1％-2％；其特征在于，包括如下步骤：

以Mg为结构助剂，Na₂CO₃、NaOH为沉淀剂，制备多孔载体；

采用稀土助剂La、Zr和Ce对所述多孔载体进行改性；

将改性后的多孔载体在过量活性组分镍的盐溶液中浸渍形成催化剂Ⅰ；

将催化剂Ⅰ过滤、烘干、焙烧后继续在镍的盐溶液中浸渍形成悬浊液；

将所述悬浊液加热沉淀，沉淀物过滤、烘干、焙烧，冷却后粉碎即得纳米级的复合型宽温甲烷化催化剂。

2.根据权利要求1所述的复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述多孔载体的制备过程如下：

将质量比为(5～20)：1的硝酸铝与硝酸镁加水配制成金属离子总当量浓度为0.1-0.15mol/L的溶液，搅拌均匀，加热到80℃，然后逐滴加入到Na离子总当量浓度为0.15-0.25mol/L且Na₂CO₃和NaOH的质量比为(0.4～2.4)：1的混合碱溶液中，待溶液PH值达到7.0时，停止滴加，生成的沉淀物用去离子水过滤洗涤5次，将滤饼在80-120℃下真空烘干4-6小时，在管式炉中氮气保护气氛下450-750℃焙烧4-6小时，冷却后粉碎至200±20目制备出多孔载体。

3.根据权利要求2所述的复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述改性的过程如下：

将所得多孔载体等体积浸渍在乙醇分散剂中进行活化，制成活化的多孔载体，然后加入到以催化剂包含的各组分质量分数的硝酸镧、硝酸锆、硝酸铈混合盐溶液，等体积浸渍12-18小时，在80-120℃下真空烘干4-6小时，在管式炉中氮气保护气氛下350-550℃焙烧4-6小时进行改性。

4.根据权利要求3所述的复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述活性组分浸渍的过程如下：

根据催化剂包含的各组分质量分数配制成硝酸镍盐溶液并加热到80℃加速溶解，将改性后的多孔载体浸渍在该硝酸镍盐溶液中浸渍12-18小时，过量的盐溶液过滤待用；将浸渍饱和的催化剂Ⅰ过滤后转移在80-120℃下真空烘干4-6小时，在管式炉中氮气保护气氛下350-550℃焙烧4-6小时，冷却至常温后继续浸渍在上述剩余的盐溶液中，并加热搅拌形成悬浊液。

5.根据权利要求4所述的复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，将所述悬浊液搅拌均匀，通过蠕动泵逐滴加入到Na离子总当量浓度为0.15mol/L且Na₂CO₃和NaOH的质量比为1:(0.5～2.5)的混合碱溶液中，将混合物加热到温度30-80℃，待溶液PH值达到7.0时，停止滴加，在60℃-80℃下继续搅拌老化10-20h，生成的沉淀物用去离子水过滤洗涤5次，将滤饼在80-120℃下真空烘干4-6小时，在管式炉中氮气保护气氛下450-550℃焙烧4-6小时，冷却后粉碎至200±20目制备出纳米级的复合型宽温甲烷化催化剂。

6.根据权利要求5所述的复合型宽温甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，将所述制备的纳米级催化剂中加入0.1-0.5mol/L的稀硝酸5-10ml做粘合剂以便于成型，添加催化剂质量的0.1-0.2％田菁粉、1％-5％的CaO和1％-2％的石墨，通过挤条制备出成型的复合型宽温甲烷化催化剂。