[發明專利]一種焦爐氣與秸稈氣混合制備天然氣的催化劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201210045746.5
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102614887A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 鐘婭玲;曾啟明;鐘雨明;陳天洪;陳運
• 申請（專利權）人: 四川亞連科技有限責任公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C07C9/04;C07C1/04;C07C1/12;C10L3/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民

技術領域

本發明屬于甲烷化催化劑技術領域，特別涉及一種以焦爐氣與秸稈氣混合制備合成天然氣過程中甲烷化催化劑及其制備方法。

背景技術

天然氣具有高效、潔凈、傳輸方便的特征，是一種較理想的清潔能源，然而中國是一個富煤，少油，貧氣的國家。為加快我國燃氣供需矛盾的問題，除了立足國內現有資源外，還必須多渠道、多方式擴大資源供給，滿足目益增長的市場需求，目前大多數以我國豐富的煤炭資源進行煤氣甲烷化或者焦爐氣甲烷化方式來發展人工燃氣，提供燃氣供應。但是焦爐氣中含有大量的氫（見下表），在制取人工天然氣的同時會副產大量的含氫氣體，此含氫氣體用PSA回收或者作燃氣或者進一步加工制氫。

焦爐氣體組成（F.V%）

組分????H₂?????　CH₄??????N₂??????O₂??????CO?????CO₂?????C_nH_m

%???54~59??23~28????3~5??0.3~0.7??5.5~7???1.2~2.5??1.5~3.0

煤氣甲烷化只有大規模生產，回收大量的副產物才有經濟性。

我國是農業大國，每年都有大量的秸稈，秸稈燃料不僅效率低，而且造成大污染。將秸稈高溫直裂解制得秸稈氣（其組分見下表），與焦爐氣相混合就可以在碳氧化合物與氫之間互補進行甲烷化，在經濟上更加合理。

秸稈氣體組成（F.V%）

組分????H₂????　?CH₄??????N₂??????O₂??????　CO?????CO₂?????C_nH_m

%???45~60???3~10???0.3~3???0.1~0.8??15~25??15~25??0.2~2.0

在甲烷化催化劑技術領域中，最早是用于合成氨工業中，合成氨甲烷化催化劑用于低濃度的碳氧化物加氫甲烷化反應中，以凈化氨合成原料氣，該工藝成熟。由于碳氧化物僅占氣體0.3~0.7%，而且甲烷化反應放出的熱量少，而焦爐氣與秸稈氣混合后的碳氧化物含量在10~30%，其含量相當高，由于甲烷化反應放熱量大，反應絕熱溫升很大，固而對合成甲烷催化劑的耐熱性、耐高溫、穩定性提出了更高的要求。目前，國內煤制天然氣還沒有大規模的生產區別，其甲烷化催化劑還處于研制階段。

焦爐氣甲烷化催化劑還有一些專利報道，如“一種焦爐氣甲烷化催化劑及其制備方法”（專利號ZL200810046429.9），該專利催化劑用于焦爐氣甲烷化，其載體鎂鋁尖晶石是用高溫煅燒制得，活性金屬是用浸漬方式引入的。這此催化劑其用途、制備方法與本發明所提供甲烷化催化劑完全不同。CN201110188574.2也公開了一種用于煤制天然氣甲烷化反應器的催化劑，但是該催化劑在甲烷化反應中CO轉化率較低，不利于工業化應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種焦爐氣與秸稈氣混合制備天然氣的催化劑及其制備方法。該催化劑具有轉化率高、活性好，便于工業應用推廣。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種焦爐氣與秸稈氣混合制備人工天然氣的催化劑，包括載體、活性組份和助劑，所述載體為Al₂O₃、MgO，活性組分為NiO，助劑為La₂O₃,該催化劑中各組分及其質量百分比為：NiO?30~50%，La₂O₃?1~5%，Al₂O₃?30~50%，MgO?12~20%，石墨?1~3%。

所述焦爐氣與秸稈氣混合后的混合氣中H₂與CO的摩爾比3.0~4.0：1.0。

一種焦爐氣與秸稈氣混合制備人工天然氣的催化劑的制備方法，包括下述步驟：