[发明专利]一种甲烷催化裂解制氢催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种甲烷催化裂解制氢催化剂，其特征在于：其组分按摩尔分数的配比为：5-20％的Fe元素、30-50％的Ni元素、30-65％的γ-Al₂O₃。

2.一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将拟薄水铝石粉末在空气气氛下焙烧得到γ-Al₂O₃，将γ-Al₂O₃加入到硝酸铁的水溶液中，水浴加热搅拌至干，烘箱烘干，研磨成细粉，在500-700℃下空气气氛中焙烧6-10h得到前驱体xFe/γ-Al₂O₃；

S2、将焙烧得到的前驱体xFe/γ-Al₂O₃与氯化钾和无水氯化镍混磨均匀，在氢气气氛中还原6-10h后，即得甲烷催化裂解制氢催化剂xFe-yNi/γ-Al₂O₃。

3.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述x＝铁的摩尔数/(铁的摩尔数+γ-Al₂O₃的摩尔数)，所述y＝镍的摩尔数/(镍的摩尔数+γ-Al₂O₃的摩尔数)。

4.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中拟薄水铝石粉末的焙烧温度为500℃，焙烧时间为6-10h。

5.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中水浴搅拌的温度为70-80℃。

6.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中烘箱烘干的温度为100-120℃，烘干时间为12-20h。

7.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中氯化钾和前驱体xFe/γ-Al₂O₃的质量比为6∶5。

8.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的氢气为氢气发生器产生的纯净氢气，氢气的流速为30ml/min，还原温度为600℃。

9.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中氢气还原后的催化剂直接进行甲烷催化裂解反应，催化剂无需取出甲烷催化裂解制氢反应器。

10.根据权利要求2所述的一种甲烷催化裂解制氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中氢气完成还原后，切换气氛为氮气，在氮气气氛下升温至800℃，直到色谱中检测不到明显氮气峰后切换气氛为甲烷，甲烷流速为30ml/min。