一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系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CN105413734A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201510888255.0(22)申请日2015.12.07(71)申请人西南化工研究设计院有限公司地址610225四川省成都市高新区高朋大道5号(72)发明人徐华龙李泽军(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人吕玲(51)Int.Cl.B01J29/14(2006.01)B01J29/84(2006.01)C01B3/40(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂及其制备方法(57)摘要本发明属于化工领域，具体为一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂及其制备方法。该催化剂以粘土、扩孔剂改性的分子筛为载体，氧化镍为活性组分，还含有助剂:以催化剂总重量为基准，该催化剂中含有:氧化镍，其重量百分比为10-30%，稀土金属La、Nd、Ce中的一种或几种，重量百分比为3-20%，扩孔剂3-5%，其余为改性后的分子筛。该催化剂具有抗积碳性好、高温稳定性强和强度高等特点，适用于天然气及焦炉气、煤层气等富甲烷气的二氧化碳重整制还原气反应。CN105413734ACN105413734A权利要求书1/1页1.一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂，该催化剂包括活性组分、载体和助剂，其特征在于各组分以质量百分含量计为：活性组分10-30%，助剂3-20%，余量为载体，总质量百分含量之和为100%。2.根据权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂，其特征在于：所述的活性组分为氧化镍。3.根据权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂，其特征在于：所述的助剂为氧化镧、氧化钕和氧化铈中的任意一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂，其特征在于：所述催化剂的外形为蜂窝煤外形。5.制备如权利要求1-4中的任意一项权利要求所述的镍系催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）按比例称取原料，改性分子筛载体的制备：将A-型、X-型、Y-型分子筛、磷铝分子筛中的至少一种加上蒙脱土、高岭土、羊甘土、硅藻土、凹凸棒中的任意一种或几种的混合物，并加入短纤维、木质素、淀粉或工业上常用的扩孔剂进行混合搅拌，并将混合物粉碎成300目以上的粉末，将该粉末加入水后搅拌均匀，同时加入植物油、桐油、羧甲基纤维素和聚乙烯醇中的一种或几种，搅拌均匀后，在成型机中挤成蜂窝煤状多孔型载体，挤压成型的载体，在1000oC-1400oC温度下进行煅烧2-12小时，煅烧完成后室温冷却，即得到蜂窝煤状多孔型载体；（2）浸渍活性组分和助剂:将活性组分和助剂的硝酸盐溶于去离子水中，经磁力搅拌均匀后注入制备好的载体中，并不断搅拌条件下于30oC-100oC浸渍2-4小时，使活性组分以盐的形式浸渍于载体上;(3）加热分解：浸渍结束后，在60oC-150oC条件下干燥1-10小时，之后加热到300oC-560oC进行加热分解1-8小时，即制得所述的一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂。6.根据权利要求5所述的制备镍系催化剂的方法，其特征在于：所述的扩孔剂为短纤维、木质素和淀粉中的任意一种或几种的混合物，以占总催化剂的总质量计，其重量百分含量为3-5%。7.根据权利要求5所述的制备镍系催化剂的方法，其特征在于：该方法还包括进行二次浸渍和二次加热分解，二次浸渍和二次加热分解同上述的步骤(2)浸渍活性组分和助剂以及步骤(3)加热分解步骤，按此法制得催化活性以及抗积碳性能更佳的催化剂。2CN105413734A说明书1/6页一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂及其制备方法技术领域[0001]本发明属于化工领域，具体为一种用于甲烷-二氧化碳重整制还原气的镍系催化剂及其制备方法。背景技术[0002]直接还原铁(DRI-DirectReducedIron)是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原形成的低碳多孔状物质，其化学成分稳定，杂质含量少，是废钢的替代品之一。还原铁主要用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂，如果经二次还原还可供粉末冶金用。据统计，2011年全世界直接还原铁的产量达7330万吨，创下了历史新高。目前直接还原铁已列为我国钢铁工业发展的主要方向之一。[0003]生产DRI的工艺被称为非高炉炼铁工艺，DRI的生产工艺可分为煤基和气基法。目前气基法占DRI产量的90％，气基法的典型工艺是HYL法(罐式法)以及Midrex法(竖炉法)。[0004]HYL法的基本原理是利用甲烷和水蒸气催化重整制取炼铁所需的还原气，反应过程是CH4+H2O→CO+3H2，由于该反