[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710124445.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106799263B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫予罕;袁昌坤;張軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B01J35/10
• 分類(lèi)號(hào): B01J35/10;B01J23/83;C01B3/40
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 高燕;許亦琳

1.一種用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將載體前驅(qū)體、復(fù)合造孔劑、粘結(jié)劑、潤(rùn)滑劑充分混合后，壓模成型；

2)經(jīng)老化、干燥、低溫焙燒和高溫焙燒后，制備獲得成型載體；

3)將所述成型載體經(jīng)過(guò)1次或多次循環(huán)處理，得到催化劑；其中，所述循環(huán)處理依次包括將所述成型載體置于金屬的鹽溶液中浸漬，干燥，焙燒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)之前，需對(duì)所述載體前驅(qū)體進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理選擇以下任意一種方式進(jìn)行：

a、干燥處理；

b、采用金屬的鹽溶液對(duì)所述載體前驅(qū)體粉料進(jìn)行預(yù)浸漬，然后干燥；

c、采用金屬的鹽溶液對(duì)所述載體前驅(qū)體粉料進(jìn)行預(yù)浸漬，然后干燥、焙燒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述載體前驅(qū)體、所述復(fù)合造孔劑、所述粘結(jié)劑與潤(rùn)滑劑的重量比為(90-130)：(1-50)：(0.1-50)：(0.1-10)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述載體前驅(qū)體包括氧化鎂、鎂鋁尖晶石、氧化鋯、氧化鈰、氧化鋅、氧化鈦、γ-氧化鋁、α-氧化鋁、富鈣氧化鋁、氫氧化鋁、鋁鹽、六鋁酸鹽、薄水鋁石和擬薄水鋁石中的任意一種或多種組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述復(fù)合造孔劑包括無(wú)機(jī)造孔劑和有機(jī)造孔劑，所述無(wú)機(jī)造孔劑與所述有機(jī)造孔劑的質(zhì)量比為0.1-10；

所述無(wú)機(jī)復(fù)合造孔劑包括80-120目石墨粉、750-850目石墨粉、1200-3000目石墨粉、4000-8000目石墨粉、碳酸銨、氫氧化鈣、碳酸氫銨和碳酸鈣中的任意一種或多種組合；

所述有機(jī)造孔劑包括淀粉、β-環(huán)糊精、羧甲基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯縮丁醛、聚乙烯醇、乙酸銨、乳酸、丙酸和正戊酸中的任意一種或多種組合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述粘結(jié)劑包括水溶性淀粉、鋁酸鈣水泥、粘土、聚甲基丙烯酸甲酯、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、石蠟、擬薄水鋁石粉和鋁溶膠中的任意一種或多種組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述潤(rùn)滑劑包括硬脂酸鎂、滑石粉、石墨和正戊酸中的任意一種或多種組合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟2)中，所述老化包括以下過(guò)程：將所述成型載體于10-40℃下放置20-100h；

和/或，在步驟2)中，所述干燥包括以下過(guò)程：將所述成型載體在110-130℃的流動(dòng)空氣或氮?dú)鈿夥障赂稍?0-24h；

和/或，在步驟2)中，所述低溫焙燒的溫度為400℃-900℃，所述低溫焙燒的時(shí)間為3-8h；

和/或，在步驟2)中，所述高溫焙燒的溫度為1000℃-1500℃，所述高溫焙燒的時(shí)間為3-8h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟3)中，所述循環(huán)處理的次數(shù)為1-4次；

和/或，在步驟3)中，將所述成型載體置于金屬的鹽溶液中浸漬的時(shí)間為1-24h；

和/或，在步驟3)中，所述干燥包括以下過(guò)程：將所述成型載體在100-140℃流動(dòng)空氣或氮?dú)鈿夥罩懈稍?-20h；

和/或，在步驟3)中，所述焙燒的溫度為400℃-900℃，所述焙燒的時(shí)間為3-8h；

和/或，在步驟3)中，所述金屬的鹽溶液中金屬包括鎳和鑭的一種或兩種組合，所述金屬的鹽溶液中鹽溶液包括硝酸鹽溶液和氯化鹽溶液中的一種。

10.一種由如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的用于甲烷三重整反應(yīng)的高強(qiáng)度多級(jí)孔催化劑的制備方法制備獲得的催化劑。

11.一種如權(quán)利要求10所述的催化劑的用途，為將所述催化劑用于甲烷三重整反應(yīng)中。