[发明专利]一种用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂，其特征在于，包括以下组分以及各个组分的重量百分比分别为：

镍钴合金 30-50％；

Al₂O₃骨架 40-60％；

SiO₂ 余量；

其中，镍钴合金中Ni与Co的重量比为(0.5-5)：1；

所述高负载量催化剂是由包括如下步骤的方法制备获得：

1)制备NiCoAl三元合金；

2)用季铵碱处理NiCoAl三元合金；

3)加入硅酸酯搅拌均匀；

4)将该溶液进行水热反应；

5)过滤洗涤烘干后煅烧，得到催化剂粉末。

2.一种制备如权利要求1所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备NiCoAl三元合金；

2)用季铵碱处理NiCoAl三元合金；

3)加入硅酸酯搅拌均匀；

4)将该溶液进行水热反应；

5)过滤洗涤烘干后煅烧，得到催化剂粉末。

3.根据权利要求2所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)包括以下过程：将Ni、Co、Al粉在1700-1900℃温度下熔融，然后迅速空冷或水冷淬火。

4.根据权利要求2所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的制备方法，其特征在于，所述季铵碱包括四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅酸酯包括硅酸甲酯、硅酸乙酯、硅酸丙酯和硅酸丁酯中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的制备方法，其特征在于，所述NiCoAl三元合金、所述季铵碱和所述硅酸酯的重量比为1：(8-20)：(0.1-0.5)。

7.根据权利要求2所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，所述水热反应的温度为80-180℃。

8.根据权利要求2所述的用于甲烷三重整反应的高负载量催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤5)中，所述煅烧的温度为500-800℃。

9.一种如权利要求1所述的高负载量催化剂的用途，为将所述高负载量催化剂用于甲烷三重整反应中。

10.如权利要求9所述的高负载量催化剂的用途，其特征在于：所述甲烷三重整反应的反应条件为：反应温度为800-1100℃，反应压力为4-6atm，反应体积空速为39000-45000mL/gh，反应气体CH₄、CO₂、H₂O和O₂的体积比为1：(1.2-1.6)：(0.8-1.2)：(0.01-0.03)。