一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105597809A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201610156904.2C10L3/08(2006.01)(22)申请日2016.03.18(71)申请人晋城市阿邦迪能源有限公司地址048000山西省晋城市开发区颐翠路558号轮胎部落院内(72)发明人明器敏郭新新碗海鹰(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人雷立康(51)Int.Cl.B01J29/44(2006.01)B01J29/46(2006.01)B01J35/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法(57)摘要本发明属于甲烷化反应催化剂及其制备方法技术领域，具体涉及一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法。本发明解决了现有甲烷化催化剂存在活性和选择性差、工做温度窄，机械强度不高和在使用过程中易失活等技术问题。本发明采用的载体为高比表面积ZSM-5分子筛，相对普通的ZSM-5分子筛来说，载体承载率更高，而且，提高金属含量，能提高分布均匀性，进而提高水热稳定性；采用的活性组分选自过渡金属盐，使ZSM-5负载过渡金属催化剂的活性和选择性更好，本发明具有较高水热稳定性、较好低温活性和较好的选择性，可以使得从燃料电池重整器的CO得到有效的清除。其它用途包括有效净化从锅炉、燃气轮机、各种柴油发动机等排出废气中的碳氧化物。CN105597809ACN105597809A权利要求书1/1页1.一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂，其特征在于：它是由高比表面积ZSM-5分子筛和负载过渡金属盐按照100：1-5的重量比制成。2.根据权利要求1所述的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂，其特征在于：所述高比表面积ZSM-5分子筛的比表面积≥500m2/g，比孔容≥0.6mL/g。3.根据权利要求1所述的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂，其特征在于：所述负载过渡金属盐为铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。4.一种制备权利要求1所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：1)将100份的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在100-120℃的温度下烘干2-4h，以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分；2)将1-5份的负载过渡金属盐与水混合，制得活性组分溶液，所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容；3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中，不断搅拌，得到粘稠物；4)将粘稠物置于马弗炉中，并匀速升温升至120-150℃干燥2-4小时；然后继续匀速升温至500-550℃煅烧3-5小时；5)将煅烧后的物料冷却至常温即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载铂族金属催化剂。5.根据权利要求4所述的一种制备用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法，其特征在于：所述高比表面积ZSM-5分子筛的比表面积≥500m2/g，比孔容≥0.6mL/g。6.根据权利要求4所述的一种制备用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法，其特征在于：所述负载过渡金属盐为铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。7.根据权利要求4所述的一种制备用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法，其特征在于：所述步骤4)干燥过程中的升温速度与煅烧过程中的升温速度相等，升温速度为5℃/min。2CN105597809A说明书1/4页一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于用于甲烷化反应的催化剂及其制备方法技术领域，具体涉及一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法。背景技术[0002]所谓甲烷化，是指合成气中CO、CO2和H2在一定的温度、压力及催化剂作用下，进行化学反应生成CH4的过程(见化学反应方程式1和2)。在燃料电池重整反应器中，甲烷化反应被用来清除富氢重整气中极少量的CO(大约在0.2％到0.5％)。理想的催化剂应该促进(1)反应，抑制(2)反应。目前，甲烷化反应存在选择性差、温度范围窄等缺点，反应可通过选择优良的催化剂来提高甲烷化反应的活性和选择性。[0003]CO+3H2→CH4+H2O(1)[0004]CO2+4H2→CH4+2H2O(2)[0005]甲烷化反应催化剂主要为氧化物负载型，载体通常为Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2；常见的活性组分为Ru、Ni、Fe、Co、Pd,Au,Rh等