[發明專利]一種焦爐氣制甲烷用催化劑及其制備方法

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• 申請號: 201510418301.0
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN105032470A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 馬尚;周玉新;馬大國;吳華東;江本武
• 申請（專利權）人: 湖北薈煌科技有限公司
• 主分類號: B01J29/035
• 分類號: B01J29/035;C07C9/04;C07C1/04
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1.一種焦爐氣制甲烷用催化劑，其特征在于：催化劑以SBA-16介孔分子篩為載體，以鎳元素為活性組分，以鉬的氧化物、鈷的氧化物、鋯的氧化物或鑭的氧化物中的任意一種、任意兩種的混合物、任意三種的混合物或全部四種的混合物為助劑。

2.根據權利要求1所述的焦爐氣制甲烷用催化劑，其特征在于：鎳元素以鎳的氧化物的形態、以高分散的形式負載于所述SBA-16介孔分子篩的表面。

3.根據權利要求1所述的焦爐氣制甲烷用催化劑，其特征在于：

所述鉬的氧化物為鉬的各價態的氧化物或鉬的各價態氧化物的混合物；

所述鈷的氧化物為鈷的各價態的氧化物或鈷的各價態氧化物的混合物；

所述鋯的氧化物為鋯的各價態的氧化物或鋯的各價態氧化物的混合物；

所述鑭的氧化物為鑭的各價態的氧化物或鑭的各價態氧化物的混合物。

4.根據權利要求1或2或3所述的焦爐氣制甲烷用催化劑，其特征在于：以催化劑的總質量為基準，以NiO計的鎳的氧化物占5～30wt％，以MoO₃計的鉬的氧化物、以CoO₃計的鈷的氧化物、以ZrO₃計的鋯的氧化物、以La₂O₃計的鑭的氧化物中的任意一種、任意兩種的混合物、任意三種的混合物或全部四種的混合物占0.5％～8wt％。

5.一種焦爐氣制甲烷用催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)將鎳鹽固體溶于蒸餾水中，攪拌至鎳鹽完全溶解，得到鎳鹽原溶液；將鉬鹽、鈷鹽、鋯鹽、鑭鹽中的任意一種、任意兩種、任意三種或全部四種溶于蒸餾水中，攪拌至完全溶解，得到助劑溶液；

2)通過等體積浸漬法將步驟1)得到的鎳鹽原溶液和助劑溶液同時滴入到SBA-16介孔分子篩，迅速攪拌均勻后，進行超聲分散處理，然后經真空干燥、空氣干燥及焙燒處理，得到焦爐氣制甲烷用催化劑。

6.根據權利要求5所述的焦爐氣制甲烷用催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1)為：將0.1～50重量份的鎳鹽固體加入到80～100重量份的去離子水中，攪拌溶解，得到鎳鹽原溶液；將0.1～25重量份的鉬鹽、鈷鹽、鋯鹽、鑭鹽中的任意一種、任意兩種、任意三種或全部四種溶于80～100重量份的蒸餾水中，攪拌至完全溶解，得到助劑溶液。

7.根據權利要求5或6所述的焦爐氣制甲烷用催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的SBA-16介孔分子篩的制備方法如下：

a.將三嵌段共聚物F127模板劑加入到去離子水中，再加入鹽酸水溶液，水浴攪拌至三嵌段共聚物F127模板劑完全溶解，得到均一的模板劑溶液；

b.向步驟a得到的模板劑溶液中加入正丁醇，繼續水浴攪拌，得到添加了正丁醇的模板劑溶液，然后緩慢滴入正硅酸乙酯，最后加快攪拌器轉速使溶液劇烈攪拌，得到混合溶液；

c.將步驟b得到的混合溶液進行晶化反應，然后經冷卻、離心、抽濾、洗滌、干燥、焙燒處理，得到SBA-16介孔分子篩。

8.根據權利要求7所述的焦爐氣制甲烷用催化劑的制備方法，其特征在于，步驟a為：將3～8重量份的三嵌段共聚物F127模板劑加入到150～180重量份的去離子水中，再加入6～9重量份的鹽酸溶液，然后經40～45℃水浴攪拌，得到均一的模板劑溶液。

9.根據權利要求7所述的焦爐氣制甲烷用催化劑的制備方法，其特征在于，步驟b為：向步驟a得到的模板劑溶液中加入9～12重量份的正丁醇，40～45℃水浴下繼續攪拌2～6h，得到添加了正丁醇的模板劑溶液；然后將18～22重量份的正硅酸乙酯滴入到添加了正丁醇的模板劑溶液中，40～45℃水浴攪拌12～20h，得到混合溶液。

10.根據權利要求7所述的焦爐氣制甲烷用催化劑的制備方法，其特征在于，步驟c為：將步驟b得到的混合液轉入高壓反應釜中，80～100℃水熱晶化反應24～72h，冷卻至室溫后，再經過濾，洗滌，50～80℃干燥24～48h，在空氣氣氛下550～600℃焙燒4～6h，得到所述SBA-16介孔材料。