[发明专利]一种用于甲烷三重整反应制合成气的催化剂的制备方法

摘要

一种用于甲烷三重整制合成气的催化剂的制备方法：将催化剂载体浸于第一溶液中一段时间后，蒸干溶剂，再经干燥、焙烧和还原制得本发明催化剂；第一溶液中溶剂、可溶性镍盐以及助剂可溶性盐类的用量均由催化剂载体质量确定；催化剂载体采用共沉淀法和表面诱导包覆法制备；所制催化剂具有高活性和稳定性，在有氧的情况下，催化二氧化碳的转化率十分接近平衡转化率。在850℃、1atm、CH₄∶CO₂∶H₂O∶O₂＝1∶0.48∶0.54∶0.1、GHSV＝10080h^－1的条件下，甲烷转化率可达到94.43％，二氧化碳转化率可达到85.86％，在此条件下，连续运行50小时未见活性下降。

主权项

1.一种用于甲烷三重整制合成气的催化剂的制备方法，其制备步骤如下：1)将可溶性镍盐和助剂可溶性盐类溶于去离子水溶剂中，形成第一溶液；2)将制备好的催化剂载体浸渍于第一溶液中，室温下浸渍24～48小时，然后于旋转蒸发器中蒸干去离子水，再经干燥、焙烧和还原，制得用于甲烷三重整制合成气的催化剂；所述可溶性镍盐为硝酸镍或硫酸镍；所述助剂可溶性盐类为硝酸铬、硝酸钴、钨酸铵或钼酸铵；所述第一溶液中去离子水的用量、可溶性镍盐的用量以及助剂可溶性盐类的用量均由催化剂载体的质量确定：Y克的催化剂载体所需去离子水溶剂为5Y～10Y毫升；该5Y～10Y毫升的去离子水溶剂溶解0.0746Y-0.5944Y克的可溶性镍盐和0.0014Y-0.3900Y克的助剂可溶性盐类；所述Y为任意数值；3)所述的催化剂载体包括载体(A)或载体(B)；所述催化剂载体(A)用表面诱导包覆法制备，其步骤为：(1)配制质量浓度范围为1～15％的稀氨水溶液500～1000毫升，向其中添加1～5克表面活性剂，充分搅拌10～20分钟后，向其中加入一定量的TiO2，再充分搅拌30～40分钟，使TiO2颗粒均匀分散于稀氨水中，制备分散了TiO2的稀氨水溶液；所述分散了TiO2的稀氨水溶液中TiO2的含量为0.01～0.2摩尔；所述的表面活性剂为曲拉通、脂肪族聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠或脂肪族聚氧乙烯醚硫酸铵；(2)配制质量浓度范围为5～20％的双氧水溶液150～500毫升；(3)配制一定浓度范围的镁盐溶液300～500毫升；其中镁离子的含量为0.01～0.23摩尔；(4)将步骤(2)制得的双氧水溶液和步骤2)制得的镁盐溶液分别以2毫升/分钟～5毫升/分钟流速同时滴加至步骤1)制得的分散有TiO2的稀氨水溶液中，滴加过程配以搅拌，滴加完毕后再继续搅拌2～6小时，然后沉化10～24小时，经水洗、过滤、醇洗、过滤、干燥和焙烧，即制得催化剂载体(A)；所述催化剂载体(B)使用共沉淀法制备，其步骤为：(1)配制浓度范围为1％～15％的稀氨水溶液500～1000毫升，向其中添加1～5克表面活性剂，充分搅拌10～20分钟，制备含表面活性剂的稀氨水溶液；所述的表面活性剂为曲拉通、脂肪族聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠或脂肪族聚氧乙烯醚硫酸铵；(2)配制浓度范围为5％～20％的双氧水溶液150～500毫升；(3)配制含镁盐和钛盐的混合溶液300～500毫升；该混合溶液中镁盐含量为0.02～0.40摩尔，钛盐的含量为0.01～0.2摩尔；(4)将步骤2)制备的双氧水溶液和步骤3)制备的含镁和钛的混合溶液分别以2毫升/分钟～5毫升/分钟流速同时滴加至步骤1)制备的含表面活性剂的稀氨水溶液中，滴加过程配以搅拌，滴加完毕后再继续搅拌2～6小时，然后沉化10～24小时，经醇洗、干燥和焙烧，即可制得催化剂载体(B)。