[發(fā)明專利]一種用于甲烷部分氧化制合成氣的催化劑制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410732129.1 | 申請日： | 2014-12-06 |
| 公開（公告）號： | CN105727976B | 公開（公告）日： | 2018-06-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫曉丹;張舒冬;張信偉;劉繼華 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院 |
| 主分類號： | B01J23/887 | 分類號： | B01J23/887;C01B3/40 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 100728 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 催化劑前體 催化劑制備 甲烷部分氧化 合成氣 催化劑 廢渣油加氫催化劑 活性組分前驅(qū)體 焙燒 處理催化劑 多元醇溶液 反應(yīng)流出物 高壓反應(yīng)釜 還原處理 還原氣氛 活性金屬 加氫反應(yīng) 載體表面 油加氫 甲烷 水中 廢渣 過濾 還原 節(jié)約 | ||
本發(fā)明涉及一種用于甲烷部分氧化制合成氣的催化劑制備方法，所述催化劑包括活性組分、助劑和載體，所述的催化劑制備方法包括：處理廢渣油加氫催化劑制得催化劑前體A；然后采用還原氣氛對催化劑前體A進行還原處理；將還原后的催化劑前體A與多元醇溶液加入到高壓反應(yīng)釜中進行加氫反應(yīng)，將反應(yīng)流出物放置然后過濾并干燥，得到催化劑前體B；將活性組分前驅(qū)體溶于水中，得到溶液C，然后加入催化劑前體B，經(jīng)干燥、焙燒處理后，得到催化劑。本發(fā)明方法不但充分利用了廢渣油加氫處理催化劑，節(jié)約了成本，而且促進了更多活性組分在載體表面的分散，既提高了活性金屬的利用率，又提高了甲烷的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的選擇性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于甲烷部分氧化制合成氣的催化劑制備方法，尤其是涉及一種用于甲烷部分氧化制合成氣的負載型鎳基催化劑制備方法。
背景技術(shù)
天然氣成分的90%以上是甲烷，由甲烷經(jīng)合成氣再合成燃料和化學(xué)品，是天然氣利用的有效途徑之一。與傳統(tǒng)的蒸汽重整法比，甲烷部分氧化制合成氣具有所需反應(yīng)容器體積小、反應(yīng)速率快、能耗低以及生成的合成氣適合作甲醇和費-托合成的原料氣等優(yōu)點。另外，開發(fā)甲烷部分氧化技術(shù)有可能取代強吸熱的甲烷水蒸汽重整工藝用于生產(chǎn)合成氣，特別是對于偏遠或海上天然氣資源的利用具有重大的意義。
甲烷部分氧化制合成氣主要的催化劑體系是將活性組分貴金屬（Pt，Pd，Rh，Ru，Ir）、鎳或鈷負載在氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦等載體上，同時可采用堿金屬、堿土金屬或稀土金屬氧化物進行改性以改善催化劑的反應(yīng)性能。
CN 101049566A公開了一種用于甲烷部分氧化制合成氣的Ni基催化劑及其制備方法。催化劑的載體為復(fù)合載體Mg-Al-Ce-Zr-O，活性組分為NiO。該專利采用共沉淀方法制得復(fù)合載體，將制得載體浸于Ni(NO3)2溶液中，所制得的催化劑上甲烷轉(zhuǎn)化率達到84%以上，CO選擇性達到99%以上。
CN 101219393A公開了一種用于甲烷部分氧化制合成氣的鈷基負載型催化劑及其制備方法。催化劑采取分步浸漬法制備，以Co為活性組分，以一種堿土金屬或稀土金屬為助劑，以HZSM-5為載體，制得的催化劑活性高、抗積炭性能強、穩(wěn)定性好。
CN 101284241A公開了一種甲烷部分氧化制合成氣的催化劑及其制備方法。以過渡金屬Co與貴金屬為活性組分，以一種選自堿土金屬的元素為助劑，以γ-Al2O3為載體，采用浸漬法制得甲烷部分氧化制合成氣的催化劑。催化劑具有高活性、優(yōu)良抗積炭性能、高穩(wěn)定性的優(yōu)點。
雖然上述專利方法制得的催化劑均獲得了較好的甲烷部分氧化制合成氣反應(yīng)性能，但由于該反應(yīng)是一個快速反應(yīng)（這種快速反應(yīng)一般是處于傳質(zhì)控制的條件下進行的），反應(yīng)物在到達催化劑外表面的同時反應(yīng)即已完成，因而催化劑的內(nèi)表面對目標(biāo)反應(yīng)貢獻不大，這就造成了載體孔道內(nèi)較低的金屬利用率，同時還會加快產(chǎn)物的深度氧化。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種用于甲烷部分氧化制合成氣的催化劑制備方法，該方法制備的催化劑具有成本低廉、金屬組分利用率高、選擇性好、抗積炭能力強以及穩(wěn)定性好的特點。
本發(fā)明所述的甲烷部分氧化制合成氣催化劑的制備方法，所述催化劑包括活性組分、助劑及載體，活性組分為Ni；助劑為Co、Mo或V中的一種或幾種，載體為氧化鋁；以催化劑中各元素質(zhì)量占催化劑質(zhì)量的百分比為基準，活性組分的含量為10wt%～30wt%，優(yōu)選15wt%～25wt%，助劑的含量為1wt%～15wt%，余量為載體；所述催化劑的制備方法包括如下步驟：
（1）將廢加氫處理催化劑抽提去除催化劑表面上的油，于80～150℃干燥后，進行焙燒處理，得到催化劑前體A，所述焙燒溫度為300~600℃，焙燒時間為 2～6h；
（2）采用還原氣氛對步驟（1）得到的催化劑前體A進行還原處理；
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