[发明专利]一种CH4

权利要求书

1.一种CH₄转化用高效多孔结构催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)煅烧制备基体：将SiO₂、铝镁尖晶石和胶岭石按1∶1.5-2：2-3的质量比在球磨机内混合均匀成混合物，然后加入所述混合物质量的5-8％的羟甲基纤维素钠，8-10％桐子油，30-35％的水，混合均匀后陈腐，在成型机中挤成多孔结构的基体，所述多孔结构的基体的孔密度为10-20孔/cm2，并在1100-1200℃煅烧；

(2)喷淋活性成分和助剂：使用硝酸镍、硝酸锌、硝酸钴、硝酸锡和硝酸镁的混合溶液对步骤(1)中煅烧后的基体进行全方位、循环反复喷淋，所述混合溶液的总浓度为1.5-2mol/l，硝酸镍、硝酸锌、硝酸钴、硝酸锡和硝酸镁的摩尔比为1：2：2∶1：1，其中喷淋溶液体积量与基体体积比为4-5∶1；

(3)加热分解：喷淋结束后，在90-100℃干燥3-4h，之后再加热到450-500℃进行加热分解2-3h；

(4)基体还原：将步骤(3)中加热分解后的基体和石英砂混合均匀，加入固定床反应器中；同时通入氢气进行还原，通入氢气的流量为100-120ml/min，还原温度为500-600℃；

(5)喷淋浆液：用含Zr(SO₄)₂的Al(OH)₃浆液对步骤(4)的产物进行全方位、循环反复喷淋，然后进行干燥；所述浆液与步骤(4)的产物的体积比为6-7:1，含Zr(SO₄)₂的Al(OH)₃浆液中Zr(SO₄)₂的重量含量为10wt％-12wt％；

(6)二次加热分解：喷淋浆液结束后，在90-100℃干燥3-4h，之后再加热到450-500℃进行加热分解2-3h，得到最终的CH₄转化用高效多孔结构催化剂。

2.根据权利要求1所述的CH₄转化用高效多孔结构催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，球磨混合时间为20-25h，陈腐时间为45-50h，煅烧时间为5-8h。

3.根据权利要求1-2所述的CH₄转化用高效多孔结构催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，进行煅烧之前将多孔结构的基体经过水蒸汽压蒸处理，处理时的压力为0.8-1Mpa，时间为5-8h，将水蒸汽压蒸处理后的多孔结构的基体烘干。

4.根据权利要求1-3所述的CH₄转化用高效多孔结构催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，喷淋温度为60-70℃，喷淋时间2.5-3.5h。

5.根据权利要求4所述的CH₄转化用高效多孔结构催化剂的制备方法，其特征在于，所述硝酸镍溶液采用下述步骤制备：

a.在硫酸镍溶液中加入氟化钠水溶液，去除硫酸镍溶液中的杂质，然后进行沉淀、过滤；

b.在步骤a所得的硫酸镍溶液中加入萃取剂，使得硫酸镍溶液中的镍离子转入有机溶剂中，形成金属盐，杂质随萃余液排出；

c.将步骤b中所得负载有镍离子的有机溶剂用pH值为1.6-1.8、浓度为1.5-2mol/L的稀硝酸洗涤4-5次，去除负载镍离子的有机溶剂中的钠离子及硫酸根；

d.用浓度为1.5-2.5mol/L的稀硝酸溶液对步骤c所得的有机溶剂在42-45℃进行4-5次反萃取，反萃液静置后去除有机物，得到硝酸镍溶液。

6.根据权利要求1-5所述的CH₄转化用高效多孔结构催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，所述催化剂基体和石英砂的质量比为1∶8-10，还原时间为2-3h。