[发明专利]一种浆态床二氧化碳甲烷化双金属催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种浆态床二氧化碳甲烷化的规整介孔镍钴双金属催化剂，按质量百分比计，其组成为：活性组分镍20～60wt.％、活性组分钴0.1～8wt.％、氧化铝载体39～78wt.％；所述催化剂的比表面积为100～500m²/g，孔容为0.2～1.0cm³/g，孔径5～15nm；

所述催化剂通过溶剂挥发诱导自组装一步制备，具体包括如下步骤：

1)将质量为3.5～4.5份的模板剂P123溶解于质量为60～65份的无水乙醇中，在室温下搅拌4～6h获得混合溶液，向上述混合溶液中加入13～14份质量百分数为65％的硝酸溶液，控制溶液的pH值为2～3，得到混合溶液；

2)称取质量为3～7份异丙醇铝或仲丁醇铝加入步骤1)所得混合溶液，充分搅拌至完全溶解，得到白色透明溶液；

3)将质量为1.5～7份镍前驱体盐和0.01～2份钴前驱体盐加入到步骤2)所得溶液中，室温下充分搅拌至完全溶解，之后将上述溶液蒸发掉溶剂，得固体样品，然后再将所得固体样品焙烧、研磨，过筛，得到催化剂前驱体；

4)将步骤3)所制备的催化剂前驱体在固定床反应器中进行还原4～6h，即得到活性组分为金属Ni和金属Co的规整介孔镍钴双金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的浆态床二氧化碳甲烷化的规整介孔镍钴双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂中镍活性组分的前驱体盐为硝酸镍、乙酸镍或乙酰丙酮镍中的一种；钴活性组分的前驱体盐为硝酸钴、乙酸钴及乙酰丙酮钴(Ⅱ)中的一种；氧化铝载体的前驱体盐为异丙醇铝或仲丁醇铝。

3.根据权利要求1所述的浆态床二氧化碳甲烷化规整介孔镍钴双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法的步骤3)中，搅拌的时间为5～10h，溶液蒸发掉溶剂的过程为将溶液转移至烘箱在60℃下干燥48～60h，所得固体样品的焙烧的温度为450～750℃。

4.根据权利要求1所述的浆态床二氧化碳甲烷化规整介孔镍钴双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法的步骤4)中，还原气体由体积组成为30～90％氢气与10～70％氮气，在空速为1000～6000mL/(g·h)条件下还原制得。

5.根据权利要求1所述的浆态床二氧化碳甲烷化规整介孔镍钴双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法的步骤4)中，所得规整介孔镍钴双金属催化剂的粒度为80～250目。

6.一种权利要求1所述的浆态床二氧化碳甲烷化规整介孔镍钴双金属催化剂的应用，其特征在于，以导热系数大、热容大、沸点高的惰性人工合成导热油二苄基甲苯为溶剂，加入一定量的催化剂，控制合适的原料气的比例，然后按照下述反应条件进行甲烷化反应：催化剂的加入量为0.005～0.05g_催化剂/mL_溶剂；原料气H₂/CO₂体积比为3.5～5；反应温度220～350℃；反应压力1.0～4.0MPa；空速1000～6000mL/(g·h)；搅拌速率为500～1200转每分钟。