[发明专利]一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂，其特征在于，包括氧化铝、镍、磷和碱金属；其中，氧化铝与镍的质量比为(5-25)：1，镍与磷的摩尔比为(4-10):1，镍与碱金属的摩尔比为1：(0.01-0.1)；Al₂O₃的粒径为100-800μm；镍和磷形成合金。

2.一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将可溶性镍盐溶于去离子水中，得到浸渍液，将浸渍液滴加至氧化铝载体中，不断震荡搅拌使其均匀吸收，干燥后焙烧，得到催化剂前躯体；其中，氧化铝的粒径为100-800μm；

(2)将磷酸或可溶性磷盐溶于去离子水中，得到浸渍液，将浸渍液滴加至步骤(1)中的催化剂前躯体中，不断震荡搅拌使其均匀吸收，干燥后焙烧，得到催化剂前躯体；

(3)将碱金属盐溶于去离子水中，得到浸渍液，将浸渍液滴加至步骤(2)中的催化剂前躯体中，不断震荡搅拌使其均匀吸收，干燥后焙烧，得到催化剂前躯体；

(4)将步骤(3)中得到的催化剂前驱体放入固定床反应器中，通入还原性气体还原，得到用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂；该催化剂中，氧化铝与镍的质量比为(5-25)：1，镍与磷的摩尔比为(4-10):1，镍与碱金属的摩尔比为1：(0.01-0.1)；

步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)中焙烧的温度均为700～1000℃，焙烧的时间均为6-48小时；

步骤(4)中，还原的温度为700～1000℃，还原的时间为0.5～5小时；

碱金属盐为磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、硝酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硝酸钾中的一种或几种；

步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)中焙烧的气氛为空气；

步骤(4)中，还原气体为氢气，采用氩气作保护气，氢气与氩气的混合气体中氢气的体积含量为10％。

3.根据权利要求2所述的一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)中的去离子水的体积均与氧化铝的微孔体积相等。

4.根据权利要求2所述的一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，可溶性镍盐为硝酸镍、醋酸镍、草酸镍、硫酸镍、氯化镍、氨基磺酸镍中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，可溶性磷盐为磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的一种或几种。