一种甲烷多重整催化剂的制备方法及其应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115475620A(43)申请公布日2022.12.16(21)申请号202211080039.X(22)申请日2022.09.05(71)申请人浦江思欣通科技有限公司地址322200浙江省金华市浦江县一点红大道966号A座2层012(72)发明人石玉林刘春花张磊张皓然谭丽(74)专利代理机构金华市婺实专利代理事务所(普通合伙)33340专利代理师贾莲莲(51)Int.Cl.B01J23/78(2006.01)B01J35/10(2006.01)C01B3/40(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种甲烷多重整催化剂的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了一种甲烷多重整催化剂的制备方法及其应用，催化剂具体制备方法是将硝酸镁、硝酸钙溶于水中得到混合盐溶液，然后将混合盐溶液加入到含有α‑氧化铝、拟薄水铝石、氧化钙、聚乙二醇、田菁粉的混合固体粉末中，通过混捏、挤条成型、干燥、高温焙烧等过程制备得到成型的载体，最后，采用浸渍法将化学计量的硝酸镍、硝酸镁负载在载体上，经过干燥、焙烧制备得到催化剂。本发明得到的催化剂具有高金属分散、高比表面和高抗压强度，该催化剂应用于甲烷催化部分氧化耦合蒸气重整反应，具有高催化活性和高稳定性。CN115475620ACN115475620A权利要求书1/1页1.一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将硝酸镁、硝酸钙溶于水中得到混合盐溶液，然后将混合盐溶液加入到含有α‑氧化铝、拟薄水铝石、氧化钙、聚乙二醇、田菁粉的混合固体粉末中，通过混捏、挤条成型、干燥、焙烧过程制备得到成型的载体Sup‑X；S2：按照化学计量将硝酸镍和硝酸镁混合溶解，配制成浸渍溶液，加入到步骤S1所述的载体Sup‑X中，然后进行旋蒸、干燥得到催化剂前驱物，将催化剂前驱物放置在高温炉中焙烧，得到甲烷多重整催化剂Cat‑Y；其中，所述步骤S1中硝酸镁与步骤S2中硝酸镁的质量比为(0.5～5):1。2.根据权利要求1所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中硝酸镁与步骤S2中硝酸镁的质量比为(1～3):1。3.根据权利要求1所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述的催化剂中助剂镁元素总含量为0.75～3wt％。4.根据权利要求1所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中钙元素含量为2～8wt％，其中加入的硝酸钙/氧化钙质量比为(0.25～3):1。5.根据权利要求1～4所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤S1中焙烧温度为1000～1400℃，焙烧时间为1～12h。6.根据权利要求1所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤S2中旋蒸温度为60～100℃，旋蒸时间为0.5～2h，干燥温度为80～120℃，干燥时间为3～15h，焙烧温度为500～700℃，焙烧时间为2～8h。7.根据权利要求1‑6任一项所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂中镍元素的含量为2～10wt％。8.根据权利要求7所述的一种甲烷多重整催化剂的制备方法，其特征在于，所述的甲烷多重整催化剂的比表面积为8～13m2/g。9.一种甲烷多重整催化剂的应用，其特征在于，由权利要求1‑8任一项所述制备方法得到的催化剂应用于甲烷催化部分氧化耦合蒸气重整反应。2CN115475620A说明书1/5页一种甲烷多重整催化剂的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种甲烷多重整催化剂的制备方法及其应用。背景技术[0002]天然气主要成分是甲烷，甲烷重整在工业上主要用来生产合成气和/或氢气，常见的甲烷转化技术路线有甲烷水蒸气重整、甲烷部分氧化、甲烷二氧化碳重整、以及近些年提出的甲烷自热重整。甲烷蒸气重整技术路线比较成熟，已工业化应用多年，在高温条件下，甲烷蒸气重整使用的镍基催化剂容易产生积碳，从而导致催化剂失活，工业上常采用高水碳比条件，来消除积炭，但是，较高水碳比会增加能耗，增加工业生产成本。二氧化碳重整是以甲烷和二氧化碳为原料，将温室气体进行了有效利用，但该反应属于强吸热反应，反应热为247kJ/mol，需要吸收的热量比水蒸气重整还高，工艺过程能耗过高，且反应过程中催化剂易结焦，稳定性差。甲烷部分氧化反应属于温和的放热反应，具有能耗低、反应迅速等优点，但反应过程中容易产生热点，造成催化剂烧结或积碳失活。[0003]甲烷自热重整反应(多重整方式)耦合了甲烷部分氧化和甲烷水蒸气重整反应，将甲烷部分氧化的放热量用于甲烷水蒸气重整反应，同时解决了甲烷蒸气重整的高能耗问题和部分氧化的热点问题，反应热量利用率高，可降低体系能耗