[發明專利]一種鈣鈦礦負載鎳基的甲烷化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110336259.X
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102513115A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 蘇發兵;古芳娜;賈春苗;高加儉;王瑩利;許光文;翟世輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J23/755;B01J23/835;B01J23/889;C07C9/04;C07C1/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳慧珍

1.一種鈣鈦礦負載鎳基的甲烷化催化劑，其特征在于，所述鈣鈦礦負載鎳基的甲烷化催化劑，以NiO作為活性組分，載體為鈣鈦礦型物質，催化劑各成分的質量百分比為：NiO為1％～70％，余量為鈣鈦礦型物質。

2.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑，以NiO作為活性組分，助劑為稀土金屬氧化物，載體為鈣鈦礦型物質，催化劑各成分的質量百分比為：NiO為1％～70％，稀土金屬氧化物為0～15％，余量為鈣鈦礦型物質。

3.如權利要求1或2所述的催化劑，其特征在于，所述稀土金屬氧化物優選為La₂O₃、CeO₂中的一種或其組合；

優選地，所述鈣鈦礦型物質選自鈣鈦礦CaTiO₃、BaTiO₃、LaMnO₃、SrTiO₃、PbTiO₃、SrZrO₃中的1種或其至少2種的組合，特別優選為鈣鈦礦CaTiO₃或/和BaTiO₃。

4.如權利要求1-3任一項所述的催化劑，其特征在于，按照質量百分比，催化劑中NiO為5％～60％，進一步優選為5％～50％，特別優選為5％～40％；

優選地，按照質量百分比，催化劑中稀土金屬氧化物為0～12％，進一步優選為0～9％，特別優選為0～6％。

5.如權利要求1-4任一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將鈣鈦礦型物質焙燒，冷卻備用；

(2)向步驟(1)得到的鈣鈦礦載體上引入按所述配方配制的含有鎳鹽、稀土金屬鹽的溶液，經攪拌、干燥、焙燒之后，冷卻得到鈣鈦礦負載的鎳基甲烷化催化劑。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述焙燒溫度優選為300℃以上，進一步優選為300℃～500℃，特別優選為400℃；

優選地，步驟(1)中，所述焙燒時間為3h以上，進一步優選為3h～10h，特別優選為4h；

優選地，步驟(1)中，所述焙燒采用箱式爐。

7.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，優選采用浸漬的方法向鈣鈦礦載體上引入溶液；

優選地，步驟(2)中，所述溶液為水溶液；

優選地，步驟(2)中，所述溶液中陽離子的總濃度為0.1mol/L～4mol/L，進一步優選為0.2mol/L～4mol/L，特別優選為0.24mol/L～1.9mol/L；

優選地，步驟(2)中，所述溶液中鎳鹽濃度為0.1mol/L～3mol/L，進一步優選為0.2mol/L～2mol/L，特別優選為0.24mol/L～1.8mol/L。

8.如權利要求5-7任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述溶液中稀土金屬鹽濃度優選為0mol/L～1mol/L，進一步優選為0mol/L～0.3mol/L，特別優選為0mol/L～0.11mol/L；

優選地，步驟(2)中，所述鈣鈦礦載體與含鎳溶液的固液質量比為1∶3～1∶15，進一步優選為1∶3～1∶10，更優選為1∶3～1∶8，特別優選為1∶3～1∶6；

優選地，步驟(2)中，所述攪拌溫度為20℃～100℃，進一步優選為20℃～90℃，特別優選為20℃～80℃；所述攪拌時間為2h以上，進一步優選為2h～12h，特別優選為2h～8h。

9.如權利要求5-8任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)中，所述干燥溫度優選為100℃以上，進一步優選為100℃～200℃，更優選為100℃～150℃，特別優選為100℃～120℃；所述干燥時間優選為4h以上，進一步優選為6h以上，特別優選為6h～12h；

優選地，步驟(2)中，所述焙燒溫度為400℃～1000℃，更優選為400℃～800℃，特別優選為400℃～700℃；所述焙燒時間優選為2h以上，進一步優選為2h～15h，更優選為2h～10h，特別優選為2h～6h。

10.如權利要求5-9任一項所述的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦型物質選自鈣鈦礦CaTiO₃、BaTiO₃、LaMnO₃、SrTiO₃、PbTiO₃、SrZrO₃中的1種或其至少2種的組合，特別優選為鈣鈦礦CaTiO₃或/和BaTiO₃。

優選地，所述稀土金屬鹽選自稀土金屬的硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、乙酸鹽中的1種或其至少2種的組合，進一步優選為稀土金屬的硝酸鹽或/和乙酸鹽，特別優選為硝酸鑭、乙酸鑭、硝酸鈰、乙酸鈰中的1種或其至少2種的組合；

優選地，所述鎳鹽為硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、乙酸鎳中的1種或其至少2種的組合，特別優選為硝酸鎳、乙酸鎳、氯化鎳中的1種或其至少2種的組合。