[发明专利]沼气全组分转化生物甲醇催化剂SrNiO3

说明书

本发明涉及沼气全组分转化生物甲醇催化剂SrNiO₃/SiC‑SiO₂‑Foam及其制备方法。该SrNiO₃/SiC‑SiO₂‑Foam，SrNiO₃负载于载体SiC‑SiO₂‑Foam上，SrNiO₃的负载量为2～8％。本发明制备的SrNiO₃/SiC‑SiO₂‑Foam具有钙钛矿型晶胞结构，钙钛矿型SrNiO₃颗粒较小，分散性高，分散均匀，避免了高负载镍基催化剂在高温下易于团聚、催化性能受限的问题；将其进行还原后得到的Ni‑SrO/SiC‑SiO₂‑Foam转化率高，可以很好地催化沼气全组分转化合成气用于合成生物甲醇反应中的应用。本发明的制备方法工艺简单，成本低廉，易于工业化推广生产。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及沼气全组分转化生物甲醇催化剂 SrNiO₃/SiC-SiO₂-Foam及其制备方法。

背景技术

当今世界的能源供应主要是以煤、石油、天然气这三种不可再生化石资源为主。现在全球化的脚步迈进新世纪，人口数量的急剧上升和经济总量的快速增长，导致了地球资源被大肆利用，虽然目前仍然存在深海油气、可燃冰、煤层气及页岩气等多种资源可供开发和利用，人类也开始关注不可再生化石燃料潜在的短缺问题，在2050年之前，石油、天然气等不可再生自然资源将被耗尽，这种观点得到了全社会的一致认同。化石燃料的大量使用导致大气中二氧化碳(CO₂)含量逐年上升，温室效应越来越严重。据全球碳计划数据显示，2013年全球化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量达到360亿吨，上世纪90年代以来中国二氧化碳排放总量及人均排放量呈现快速增长态势。作为导致温室效应的主要气体，二氧化碳减排和合理利用已经成为全球性课题。二氧化碳减排不再单纯是一种道义和社会责任，其综合利用已经具有显著经济效益。二氧化碳重整甲烷制合成气是一条很有发展前景的二氧化碳利用技术路线，当H₂/CO在0～0.9时，CH₄－CO₂转化成本最低，传统的CH₄－CO₂重整制得的合成气中H₂/CO比一般＞ 3.0，不适合作羰基合成和生产含氧有机化合物的原料，二氧化碳部分代替水与甲烷发生重整反应，可降低生产成本和能耗，制得适合费托合成与甲醇生产的合成气。因此，该技术对于环保与资源利用具有重大战略意义，其研究工作受到众多研究者关注。

合成气系指一氧化碳和氢气的混合气，合成气中CO和H₂比值随原料和生产方法的不同而异，其摩尔比为1/2～3/1。合成气为有机合成原料之一，也是氢气和一氧化碳的来源，在化学工业中有着重要的作用。制备合成气的原料是多种多样的，许多含碳资源如煤、天然气、石油或渣油等均可用来制造合成气。利用合成气可以转化成液体和气体燃料、大宗化学品和高附加值的精细有机化工产品。因此利用可再生的沼气作为原料代替合成气能够有效的降低环境污染以及温室效应，开发出高效的催化沼气全组分转化合成气的催化剂对于我国目前的国情具有深远的意义。

在催化沼气全组分转化合成气用于合成生物甲醇反应中，目前应用较广泛的是贵金属催化剂例如(Pd和Pt)，使用贵金属成本较高，应用困难；因此研发一种成本低廉，性能稳定，催化效果好的催化剂具有重大应用前景。

发明内容