[发明专利]一种镍基纯硅型分子筛催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种镍基纯硅型分子筛催化剂，其特征在于，比表面积为200-500m²/g，尺寸为2-5nm，金属负载量为5～10wt％。

2.一种权利要求1所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将正硅酸乙酯、乙醇、稀盐酸、模板剂混合，冷凝回流，然后静置，加入高分子纺丝助剂溶液和金属盐溶液搅拌均匀，获得纺丝前驱液，经静电纺丝、烘干、焙烧，最终制得纯硅型分子筛催化剂；所述正硅酸乙酯、乙醇、稀盐酸、模板剂的质量比为1：(0.5-3.0)：(0.1-0.5)：(0.2-0.8)；所述模板剂、高分子纺丝助剂、金属盐的质量比为(0.8～3):1:(0.25～0.8)。

3.根据权利要求2所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述稀盐酸的浓度为0.003-0.3mol/L；

所述模板剂为三嵌段共聚物P123、三嵌段共聚物F127、十六烷基三甲基溴化铵中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述高分子纺丝助剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸中的至少一种；

所述金属盐为六水合硝酸镍、六水合氯化镍、四水合乙酸钴、六水合硝酸钴、九水合硝酸铁中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述高分子纺丝助剂溶液的制备：将质量比为(0.03-0.25):1的高分子纺丝助剂与溶剂搅拌均匀，获得高分子纺丝助剂溶液；

所述金属盐溶液的制备：将质量比为(0.1-0.5):1的金属盐与溶剂搅拌均匀，获得金属盐溶液。

6.根据权利要求5所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为DMF、乙醇中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述冷凝回流的温度为75～100℃，时间为0.5～12h；

所述静置的温度为30～50℃，时间为1～48h。

8.根据权利要求2所述的镍基纯硅型分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝参数的设置为：电压为10-25kV，针管口与接收板距离为8-20cm，推液速度为0.5-1.5ml/h，湿度为15～25％，温度为20～40℃；烘干条件为：温度为80-120℃，时长6-15小时，焙烧条件为：温度为500-800℃，时长3-7h。

9.一种权利要求2至8任一项所述的方法制备的镍基纯硅型分子筛催化剂在合成气甲烷化反应中的应用。

10.根据权利要求9所述的镍基纯硅型分子筛催化剂在合成气甲烷化反应中的应用，其特征在于，所述合成气甲烷化反应的条件为：所述镍基纯硅型分子筛催化剂在温度为400-700℃的条件下，H₂氛围中还原2-5h，CO、H₂、N₂的流速比为3：1：1，反应空速为5000-20000ml/g(cat)/h，反应压力为0.1-1.0MPa，反应温度区间为350-550℃。