[發明專利]一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410723291.7
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN105709749B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 王樹東;孫天軍;張純希;王勝;袁中山
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C07C9/04;C07C1/04
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑，其特征是所述催化劑包含活性組分、助催化劑與催化劑載體；其中，

活性組分為鎳，其含量以金屬氧化物計，為催化劑總重量的10-55％；

催化助劑為稀土金屬鑭的氧化物，其含量以金屬氧化物計，為催化劑總重量的1-5％；

催化劑載體為催化劑中除活性組分與催化助劑外的余量；催化劑載體為γ-Al₂O₃與ZrO₂及MgO、CaO、SiO₂、ZnO、CuO、MnO中的一種或幾種的混合物；

在所述催化劑載體中，γ-Al₂O₃的重量含量不低于催化劑總重量的20％；MgO、CaO、SiO₂、ZnO、CuO、和/或MnO為增強載體，其重量含量不高于催化劑總重量的20％,ZrO₂含量小于催化劑總重量的20％。

2.按照權利要求1所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，所述增強載體MgO、CaO、SiO₂、ZnO、CuO和/或MnO的含量為催化劑總重量的1-8％。

3.按照權利要求1所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，所述增強載體為MgO、CaO、SiO₂中的一種或多種組合物。

4.按照權利要求1所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于按照如下步驟進行：

(1)按照催化劑組成比例將固體物料，包括催化劑載體鋁與鋯的氧化物或其他前驅物、助劑鑭的氧化物或其他前驅物、固體擠出助劑，投入混料機混合0.5-1小時，形成均勻固體混合物；然后，將占固體投料物重量40-50％的水、液體擠出助劑、鎳與增強載體的氧化物或可溶性前驅物水溶液加入到固體混合物，在捏合機中捏合形成均勻泥料；

(2)將步驟(1)所得泥料在練泥機中練泥2-3遍，得到適于擠出的泥料生坯陳腐24-48小時，用擠出機將生坯擠出成所需形狀并切割成一定尺寸的催化劑生坯；干燥后，移入馬弗爐中以0.5-2℃/min的升溫速率升至500-850℃焙燒4小時后得到催化劑中間體；

(3)將步驟(2)得到的催化劑中間體采用常規的等體積浸漬或過量浸漬方法，用含有催化劑活性組分Ni的硝酸鹽水溶液浸漬步驟(2)得到的催化劑中間體，再經過120℃再干燥2-10小時，移入馬弗爐中升溫至500-850℃焙燒4小時后得到催化劑。

5.按照權利要求4所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑固體擠出助劑和液體擠出助劑均包括粘結劑、潤滑劑與保濕劑,其含量以重量計，為催化劑總重量的5-15％；粘結劑與潤滑劑的重量比例為：3-5:1，潤滑劑與保濕劑的重量比例為：2-5:1。

6.按照權利要求5所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述的粘結劑包括液體粘結劑和固體粘結劑，所述液體粘結劑為硝酸、乙酸或其組合，其用量以所用鋁為基準，摩爾比為：Al/液體粘結劑＝1-10；所述固體粘結劑為甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素或其組合。

7.按照權利要求5所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑擠出助劑中的固體潤滑劑為田菁粉，液體潤滑劑為桐油，固體潤滑劑與液體潤滑劑重量比為0-0.5，且不包括零點；所述催化劑擠出助劑中的保濕劑為甘油，其用量為權利要求4所述步驟(1)中固體投料量的0.5-3％。

8.按照權利要求4所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中鎳的加入量為催化劑重量的0-30％，且不包括零點。

9.按照權利要求4所述一種高強度整體擠出式鎳基甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于，所述所需形狀的催化劑生坯為具有平行縱向通道的結構，且橫斷面為三角形，孔壁的厚度介于0.1-1mm。