[發(fā)明專(zhuān)利]一種沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610062034.2
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105688919B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔麗萍;李忠;高源;孟凡會(huì)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/83
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/83;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/18;B01J35/10;C10L3/08
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組成為：Ni 15～50wt％；Al₂O₃ 47～80wt％；助劑為1～10wt％；所述助劑為Dy₂O₃、La₂O₃、Eu₂O₃、Gd₂O₃中的一種或兩種；所述催化劑的粒度為60～220目，比表面積為150～220m²/g，Ni晶體粒徑為12～16nm；所述催化劑的制備過(guò)程為：

1)分別配制濃度為0.5～10.0mol/L的硝酸鋁水溶液以及濃度為0.5～2.0mol/L的助劑前驅(qū)體的硝酸鹽水溶液，將上述硝酸鋁水溶液、硝酸鹽水溶液和沉淀劑分別以5.0～60mL/min、0.1～3.0mL/min、20～60mL/min的速率連續(xù)加入反應(yīng)器中至沉淀完全；該過(guò)程中控制混合溶液的pH值為8～11；

2)保持?jǐn)嚢杷俾什蛔儯跍囟葹?0～70℃下，向上述混合溶液懸濁液中以5.0～30mL/min的速率加入濃度為0.5～5.0mol/L的硝酸鎳水溶液，接著以10～60mL/min的速率加入濃度為1～5.0mol/L的燃料水溶液，然后將所得懸濁液置于300～600℃條件下加熱蒸發(fā)濃縮后進(jìn)行自發(fā)燃燒，將燃燒后的粉末收集、研磨、造粒，得到一定目數(shù)的氧化鋁負(fù)載氧化鎳；

3)將所得催化劑前驅(qū)體在固定床反應(yīng)器中用還原氣還原2～8h，即得到催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，在催化劑的制備過(guò)程中，所述助劑的前驅(qū)體為硝酸鏑、硝酸鑭、硝酸銪或硝酸釓中的一種或兩種。

3.如權(quán)利要求1所述的沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，在催化劑的制備過(guò)程中，所述的沉淀劑為溶液濃度為5.0～20.0mol/L的尿素溶液。

4.如權(quán)利要求1所述的沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，在催化劑的制備過(guò)程中，所述的燃料為尿素、淀粉、甘氨酸中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，在步驟1)中，控制混合溶液的溫度為70～90℃、攪拌速率為400～800r/min。

6.如權(quán)利要求1所述的沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑，其特征在于，在步驟1)中，所述還原氣由體積組成為5～85％H₂與15～95％N₂所組成，還原溫度為450～700℃，還原壓力為0.1～2.0MPa，還原氣空速為1000～12000mL/(g·h)。

7.將上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的沉淀燃燒法制備的漿態(tài)床鎳基甲烷化催化劑應(yīng)用于漿態(tài)床反應(yīng)器進(jìn)行合成氣甲烷化，反應(yīng)條件為：導(dǎo)熱系數(shù)大、熱容大、沸點(diǎn)高的物質(zhì)作為惰性液相組分，反應(yīng)溫度250～320℃；反應(yīng)壓力0.5～4.0MPa；空速500～5000mL /(g·h)；漿態(tài)床催化劑濃度0.013～0.050g/mL，原料氣H₂/CO體積比為2.5～4.0；所述導(dǎo)熱系數(shù)大、熱容大、沸點(diǎn)高的物質(zhì)為石蠟烴、烷基聯(lián)苯型導(dǎo)熱油或甲基硅油中的任意一種。