[发明专利]一种Ni基催化剂微球的制备方法及其用途

说明书

本发明提供了一种Ni基催化剂微球的制备方法及其用途。本发明的Ni基催化剂微球的制备方法，包括如下步骤：1)Ni基催化剂微球载体的制备：将载体微球经改性后得到改性的载体微球，作为Ni基催化剂微球的载体；2)采用喷雾浸渍法在步骤1)得到的改性的载体微球的表面沉积活性组分；3)将步骤2)得到的微球经干燥、焙烧后得到所述Ni基催化剂微球。本发明的Ni基催化剂微球的制备方法，制得的Ni基催化剂微球的耐磨性好，磨损指数可降至1.5以下，用于煤气化所得合成气的流化床甲烷化过程时催化活性高。本发明的Ni基催化剂微球的制备方法，制备过程简单易控、处理量大，适用于工业大规模生产。

技术领域

本发明属于催化剂合成技术领域，涉及一种Ni基催化剂微球的制备方法及其用途。

背景技术

高效的传热传质性能，使流化床特别适用于各种强放热的工艺过程。采用鼓泡流化床作为催化反应器，除了高效的传热传质效率外，最重要的是反应基本在等温条件下进行，通过调节进入内置换热盘管的换热介质流量和温度即可轻松实现移热，从而提高了催化剂的寿命，同时，由于颗粒处于流动状态，便于催化剂的更新。

现有技术中，合成气甲烷化过程是个快速强放热的过程，床层绝热温升快，操作温度升高易使得产品纯度下降，并造成催化剂的失活。目前，已工业化的甲烷化技术均采用绝热多段固定床工艺，使用压片成型的(多孔)柱状催化剂。但是，绝热多段固定床甲烷化工艺仅依托气体流传递甲烷化反应热，由于气体热容较小，该工艺必须采用多段反应、原料气分流和产品气循环等技术方法才能降低催化剂的床层温度，导致该工艺过程抗干扰能力弱，能量效率有待提高；同时，还需使用过量的催化剂才能确保催化剂的寿命和开车时间。1963年，美国BCR公司研发的Bi-Gas工艺采用流化床作为甲烷化反应器，其内部设有2根换热列管，列管内用矿物油将反应热移出，通过催化剂的改进，CO转化率可以提高到96％～99.2％。

流化床甲烷化反应器虽然反应效果好，甲烷产率高，但其催化剂的夹带和损耗严重。研究结果表明，流化床甲烷化的催化剂磨蚀损失主要取决于催化剂的耐磨性，但其作用随运行时间而降低，可能最终趋于稳定。目前，在提高流化床催化剂的耐磨性方面，研究者普遍采用的方法主要集中在以下两个方面：

(1)催化剂成型采用喷雾造粒方法