[發明專利]一種含鐵天然礦石負載鎳的甲烷化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410636915.1
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104399466A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 徐紹平;王光永;姜麗兵;李鼎;王超;張俊杰;全翠
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C07C9/04;C07C1/04
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種含鐵天然礦石負載鎳甲烷化催化劑，該催化劑的載體為含鐵天然礦石的成型體的預煅燒物，該催化劑中所負載的鎳的含量以氧化鎳質量百分比計為2-15％，催化劑中鎳和鐵的原子比在0.03:1到20:1之間。

2.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑經氣體體積組成為20％H₂和80％N₂，空速10000h^-1的還原氣在500℃下還原2h后，催化劑中金屬態鎳和金屬態鐵的原子比在1:1到5:1之間。

3.如權利要求2所述的催化劑，其特征在于，所述的成型體由質量分率為40-90％的含鐵天然礦石粉體、5-30％的鋁酸鹽水泥粉體、0-10％的石墨或炭粉體和5-20％的去離子水經混合、成型、養護得到，成型體的形狀是條形、圓柱型、三葉草形、蜂窩形。

4.如權利要求3所述的催化劑，其特征在于，所述的含鐵天然礦石粉體是由經500-1300℃煅燒1-5h的含鐵天然礦石粉碎至直徑小于75μm得到。

5.如權利要求4所述的催化劑，其特征在于，所述的含鐵天然礦石是橄欖石、磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦、硫化鎳礦或紅土鎳礦，或它們的兩種或兩種以上的混合物。

6.如權利要求1-5任一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將所述含鐵天然礦石或經500-1300℃預煅燒1-5h的含鐵天然礦石粉碎至直徑小于75μm，然后與直徑小于75μm的鋁酸鹽水泥粉末、直徑小于10μm的石墨或炭粉末混合，加去離子水攪拌，成型，養護，制得成型體，成型體的質量百分比組成為40-90％的含鐵天然礦石粉體、5-30％的鋁酸鹽水泥粉體、0-10％的石墨或炭粉體和5-20％的去離子水；

(2)所得成型體在500-1300℃下煅燒1-5h，冷卻至室溫，得到成型載體；

(3)按所述配方配置陽離子濃度為0.1-8.0mol/L的鎳鹽水溶液，采用浸漬法，將所配置的鎳鹽水溶液與步驟(2)得到的載體混合，浸漬吸附，干燥，焙燒，即得所需負載型催化劑。

7.如權利要求6所述的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述含鐵天然礦石成型體的煅燒溫度在600-1100℃之間。

8.如權利要求6或7所述的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述鎳鹽為硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、乙酸鎳中的1種或至少2種的組合，優選硝酸鎳。

9.如權利要求8所述的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述的浸漬法為等體積浸漬法。

10.如權利要求9所述的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(3)中：

所述浸漬吸附溫度不超過100℃，浸漬吸附時間為4-24h；

所述干燥溫度為100-150℃，干燥時間為1-6h；

所述焙燒溫度為300-600℃，焙燒時間為1-10h。