[发明专利]一种用于合成气甲烷化的碳化硅基整体催化剂及制备方法

摘要

一种用于合成气甲烷化的碳化硅基整体催化剂及制备方法，该催化剂包含β‑SiC蜂窝载体和活性组分镍；还可以包含铝、钛、锆、铈、镧、锰、钼、钨、钾、镁和钙中的一种或两种以上的助剂；载体的质量含量为40‑95%，镍的质量含量为5‑40%，助剂的合计质量含量为0‑20%。该催化剂的制备方法为将硅粉、炭粉和成型助剂混捏、练泥后挤出蜂窝素坯，经干燥、反应烧结和氧化处理后得到载体，再进行负载得到催化剂；或者将硅粉、炭粉、可溶性镍盐、助剂的前躯体和成型助剂混捏、练泥后挤出蜂窝素坯，经干燥、反应烧结和氧化处理后得到催化剂。该催化剂导热性好、机械强度高、压降低、寿命长，特别适合在高温高空速条件下使用。

主权项

一种用于合成气甲烷化的碳化硅基整体催化剂，其特征在于：该催化剂包含β‑SiC蜂窝载体和活性组分镍；所述β‑SiC蜂窝载体在催化剂中的质量百分含量为40‑95％；所述活性组分镍在催化剂中的质量百分含量为5‑40％，其中含量以金属氧化物计；所述催化剂还包含助剂；所述助剂在催化剂中的合计质量百分含量为0‑20％，其中含量以金属氧化物计；所述助剂为铝、钛、锆、铈、镧、锰、钼、钨、钾、镁、钙中的一种或两种以上；所述用于合成气甲烷化的碳化硅基整体催化剂的制备方法，具体步骤如下：(1)制备泥料：按质量份数称取硅粉70份、炭粉30份、粘结剂1‑10份和造孔剂0‑5份作为原料，上述原料中选择性地加入或者不加入助剂的前驱体粉体，混合均匀后得到干粉混合料；按质量份数称取水溶性树脂5‑80份、润滑剂1‑10份、表面活性剂0‑5份、增塑剂0‑5份和去离子水0‑80份，搅拌均匀后得到液态混合料；向上述液态混合料中加入可溶性镍盐，并选择性地加入或者不加入助剂相对应的可溶性金属盐，溶解后得到含镍液态混合料；将上述干粉混合料和含镍液态混合料放入捏合机中，捏合0.5‑2小时，得到的片状混合物再在练泥机中混练0.5‑3小时，形成泥料；(2)挤出蜂窝：将所得的泥料通过挤出机挤出蜂窝素坯，并进行切割，挤出压力为1‑16MPa；(3)干燥：将切割后的蜂窝素坯于室温下放置4‑10小时后在60‑150℃下干燥4‑24小时；(4)反应烧结：将干燥后的蜂窝素坯在氩气流或者氢体积分数为1‑10％的氢氩混合气流中于1200‑1500℃下常压焙烧0.5‑4小时，气体流量为50‑500mL/min，升温和降温速率为0.5‑5℃/min；(5)氧化处理：将反应烧结后的蜂窝在空气中于500‑900℃焙烧1‑8小时，得到用于合成气甲烷化的碳化硅基整体催化剂。