[发明专利]高分散纳米镍基催化剂、及其盐助燃烧制备法和应用

权利要求书

1.一种高分散纳米镍基催化剂，其特征在于，按质量百分比计，其组成为：Ni 10~40wt%，Al₂O₃ 60~90wt%；粒度为60~220目，比表面积为80~420 m²/g，Ni晶体粒径为7~40 nm。

2.权利要求1所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，是将硝酸盐和尿素混合，加入可溶惰性盐，在等离子火焰燃烧装置中燃烧的方法制得高分散纳米镍基催化剂。

3.根据权利要求2所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤为：

1）将尿素和金属硝酸盐混合，置于60℃水浴，在搅拌条件下加入可溶惰性盐得到前驱体溶液；

2）点燃等离子火焰燃烧装置，将前驱体溶液吸入装置后进行燃烧，将燃烧产物在在去离子水中煮至沸腾并维持10~90 min，用去离子水和无水乙醇的混合溶液洗涤除去可溶惰性盐，干燥后收集粉末，研磨，造粒，制得甲烷化镍基催化剂前驱体；

（3）在固定床上用还原气进行还原2~6 h，即得到催化剂。

4.根据权利要求3所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤1）所述的硝酸盐为 Ni(NO₃)₂•6H₂O和Al(NO₃)₃•9H₂O的混合物，其中Ni²⁺+Al³⁺/尿素摩尔比为1:1。

5.根据权利要求3或4所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤1）所述的可溶惰性盐为LiCl、NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂中的一种或者多种。

6.根据权利要求3或4所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤1）所述的Ni²⁺+Al³⁺/可溶惰性盐摩尔比为1：0.5~3.0。

7.根据权利要求3或4所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤2）所述的去离子水和无水乙醇的混合溶液为体积分数25%的去离子水和75%的无水乙醇。

8.根据权利要求3或4所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤2）所收集的粉体在110 ℃干燥60 min。

9.根据权利要求3或4所述的高分散纳米镍基催化剂的盐助燃烧制备法，其特征在于，步骤3）所述的还原气由氮气和氢气组成，体积组成为5~85% H₂与15～95% N₂，还原温度为300～650 ℃，还原压力为0.1～1.5 MPa，还原气空速为1000～12000 mL/g•h。

10.将根据权利要求2至9中任意一项所述的方法制得的催化剂在浆态床反应器进行合成气甲烷化中的应用。