[發明專利]一種復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410256863.5
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104028276A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 王曉龍;何忠;郜時旺;肖天存;許世森
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;中國華能集團公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J35/10;C10L3/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

1.一種復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法，所述復合型寬溫甲烷化催化劑的質量組份為：NiO?30％-60％、La₂O₃?1％-10％、Zr0₂?0.5％-5％、CeO₂?0.2-2％、CaO?1％-5％、MgO?1％-5％、Al₂O₃?30％-65％、石墨1％-2％；其特征在于，包括如下步驟：

以Mg為結構助劑，Na₂CO₃、NaOH為沉淀劑，制備多孔載體；

采用稀土助劑La、Zr和Ce對所述多孔載體進行改性；

將改性后的多孔載體在過量活性組分鎳的鹽溶液中浸漬形成催化劑Ⅰ；

將催化劑Ⅰ過濾、烘干、焙燒后繼續在鎳的鹽溶液中浸漬形成懸濁液；

將所述懸濁液加熱沉淀，沉淀物過濾、烘干、焙燒，冷卻后粉碎即得納米級的復合型寬溫甲烷化催化劑。

2.根據權利要求1所述的復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述多孔載體的制備過程如下：

將質量比為(5～20)：1的硝酸鋁與硝酸鎂加水配制成金屬離子總當量濃度為0.1-0.15mol/L的溶液，攪拌均勻，加熱到80℃，然后逐滴加入到Na離子總當量濃度為0.15-0.25mol/L且Na₂CO₃和NaOH的質量比為(0.4～2.4)：1的混合堿溶液中，待溶液PH值達到7.0時，停止滴加，生成的沉淀物用去離子水過濾洗滌5次，將濾餅在80-120℃下真空烘干4-6小時，在管式爐中氮氣保護氣氛下450-750℃焙燒4-6小時，冷卻后粉碎至200±20目制備出多孔載體。

3.根據權利要求2所述的復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述改性的過程如下：

將所得多孔載體等體積浸漬在乙醇分散劑中進行活化，制成活化的多孔載體，然后加入到以催化劑包含的各組分質量分數的硝酸鑭、硝酸鋯、硝酸鈰混合鹽溶液，等體積浸漬12-18小時，在80-120℃下真空烘干4-6小時，在管式爐中氮氣保護氣氛下350-550℃焙燒4-6小時進行改性。

4.根據權利要求3所述的復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述活性組分浸漬的過程如下：

根據催化劑包含的各組分質量分數配制成硝酸鎳鹽溶液并加熱到80℃加速溶解，將改性后的多孔載體浸漬在該硝酸鎳鹽溶液中浸漬12-18小時，過量的鹽溶液過濾待用；將浸漬飽和的催化劑Ⅰ過濾后轉移在80-120℃下真空烘干4-6小時，在管式爐中氮氣保護氣氛下350-550℃焙燒4-6小時，冷卻至常溫后繼續浸漬在上述剩余的鹽溶液中，并加熱攪拌形成懸濁液。

5.根據權利要求4所述的復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，將所述懸濁液攪拌均勻，通過蠕動泵逐滴加入到Na離子總當量濃度為0.15mol/L且Na₂CO₃和NaOH的質量比為1:(0.5～2.5)的混合堿溶液中，將混合物加熱到溫度30-80℃，待溶液PH值達到7.0時，停止滴加，在60℃-80℃下繼續攪拌老化10-20h，生成的沉淀物用去離子水過濾洗滌5次，將濾餅在80-120℃下真空烘干4-6小時，在管式爐中氮氣保護氣氛下450-550℃焙燒4-6小時，冷卻后粉碎至200±20目制備出納米級的復合型寬溫甲烷化催化劑。

6.根據權利要求5所述的復合型寬溫甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，將所述制備的納米級催化劑中加入0.1-0.5mol/L的稀硝酸5-10ml做粘合劑以便于成型，添加催化劑質量的0.1-0.2％田菁粉、1％-5％的CaO和1％-2％的石墨，通過擠條制備出成型的復合型寬溫甲烷化催化劑。