[发明专利]一种沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂及其应用

权利要求书

1.一种沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂，按质量百分比计，其组成为：Ni 15～50wt％；Al₂O₃ 47～80wt％；助剂为1～10wt％；所述助剂为Dy₂O₃、La₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃中的一种或两种；所述催化剂的粒度为60～220目，比表面积为150～220m²/g，Ni晶体粒径为12～16nm；所述催化剂的制备过程为：

1)分别配制浓度为0.5～10.0mol/L的硝酸铝水溶液以及浓度为0.5～2.0mol/L的助剂前驱体的硝酸盐水溶液，将上述硝酸铝水溶液、硝酸盐水溶液和沉淀剂分别以5.0～60mL/min、0.1～3.0mL/min、20～60mL/min的速率连续加入反应器中至沉淀完全；该过程中控制混合溶液的pH值为8～11；

2)保持搅拌速率不变，在温度为10～70℃下，向上述混合溶液悬浊液中以5.0～30mL/min的速率加入浓度为0.5～5.0mol/L的硝酸镍水溶液，接着以10～60mL/min的速率加入浓度为1～5.0mol/L的燃料水溶液，然后将所得悬浊液置于300～600℃条件下加热蒸发浓缩后进行自发燃烧，将燃烧后的粉末收集、研磨、造粒，得到一定目数的氧化铝负载氧化镍；

3)将所得催化剂前驱体在固定床反应器中用还原气还原2～8h，即得到催化剂。

2.如权利要求1所述的沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂，其特征在于，在催化剂的制备过程中，所述助剂的前驱体为硝酸镝、硝酸镧、硝酸铕或硝酸钆中的一种或两种。

3.如权利要求1所述的沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂，其特征在于，在催化剂的制备过程中，所述的沉淀剂为溶液浓度为5.0～20.0mol/L的尿素溶液。

4.如权利要求1所述的沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂，其特征在于，在催化剂的制备过程中，所述的燃料为尿素、淀粉、甘氨酸中的至少一种。

5.如权利要求1所述的沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂，其特征在于，在步骤1)中，控制混合溶液的温度为70～90℃、搅拌速率为400～800r/min。

6.如权利要求1所述的沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂，其特征在于，在步骤1)中，所述还原气由体积组成为5～85％H₂与15～95％N₂所组成，还原温度为450～700℃，还原压力为0.1～2.0MPa，还原气空速为1000～12000mL/(g·h)。

7.将上述任一项权利要求所述的沉淀燃烧法制备的浆态床镍基甲烷化催化剂应用于浆态床反应器进行合成气甲烷化，反应条件为：导热系数大、热容大、沸点高的物质作为惰性液相组分，反应温度250～320℃；反应压力0.5～4.0MPa；空速500～5000mL /(g·h)；浆态床催化剂浓度0.013～0.050g/mL，原料气H₂/CO体积比为2.5～4.0；所述导热系数大、热容大、沸点高的物质为石蜡烃、烷基联苯型导热油或甲基硅油中的任意一种。