[发明专利]一种用于二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于，以Ni、Fe为活性相，La₂O₃为助剂，通过共沉淀法合成Ni‑Fe‑La‑Ca‑Al HTLcs类水滑石前驱体，然后经过焙烧得到Ni‑Fe/La₂O₃/Ca(Al)O催化剂。本发明通过减小活性组分晶粒尺寸、增强载体‑金属的相互作用、提高金属的分散性来提高催化剂的稳定性和抗积碳性能，制备的催化剂具有高分散、活性高、稳定性好等特点。

技术领域

本发明属于二氧化碳及烃类利用技术领域，具体涉及一种用于二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法。

背景技术

煤炭、石油、天然气三大化石能源，依然是目前人类使用的主要燃料，而中国是最大的能源消费国，占全球能源消费量的23.2％和全球能源消费增长的33.6％。然而，化石燃料燃烧产生大量的温室气体与有毒有害气体，引起生态环境恶化，我国能源消费产生的碳排放在2017年增长1.6％。因此，加速推进能源方向转型，优化能源结构势在必行。

页岩气、天然气等资源在我国储量相当丰富，但却占能源消耗总量的比例极低，故合理使用开发天然气成为了解决这些难题的主要方法。天然气资源的主要成分以甲烷为主，并且含少量乙烷和丙烷等低碳烷烃成分，因而甲烷、乙烷和丙烷的转化是天然气利用的关键。将二氧化碳和甲、乙和丙烷混合烃类重整反应，提供了一条高效合理利用天然气和二氧化碳的重要途径，生成的H₂和CO能生产具有更高附加值的化工产品。

专利CN201710815722.6公开了一种用于甲烷和二氧化碳重整反应的镍负载碳化硅催化剂及其制备方法。该催化剂为镍负载碳化硅催化剂，孔容为0.1～0.4cm³/g，比表面积为95～400m²/g，孔径为1～11nm，镍负载量为4～10wt％，其余为碳化硅有序介孔材料。所得催化剂制备过程复杂、活性不高，不利于大规模工业化应用。

专利CN201610214408.8公开了一种甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂。该发明以复合活性炭为载体，以镍、钴为活性组分，以铁、钾、铈、铜或锌为助催化剂组分。将制得的复合活性炭采用HNO₃溶液进行改性、焙烧，得到催化剂载体；再借助超声波，通过浸渍法将镍、钴、铁、钾、铈、铜、锌负载在载体上，然后过滤、干燥、焙烧、还原得到催化剂。该催化剂虽然比表面积大，成本低，但制备过程中使用1～15％硝酸溶液，对容器材质要求较高，存在环保和安全隐患。

二氧化碳烃类重整反应综合利用两种温室气体生产合成气，具有经济、环保等多重意义。然而催化剂高温烧结、因积炭而失活限制了其工业应用。开发高活性与稳定性、抗积炭能力的催化剂是研究二氧化碳烃类重整反应的重点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有催化剂经高温烧结，容易因积炭而失活的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于，以Ni、Fe为活性相，La₂O₃为助剂，通过共沉淀法合成Ni-Fe-La-Ca-Al HTLcs类水滑石前驱体，然后经过焙烧得到Ni-Fe/La₂O₃/Ca(Al)O催化剂。

优选地，上述制备方法包括以下步骤：