[發明專利]一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法及應用

有效

• 申請號: 201710431003.4
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107138163B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 杜文廣;劉守軍;楊頌;閆志中
• 申請（專利權）人: 太原理工大學;太原科瑞康潔凈能源有限公司
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C07C1/04;C07C9/04
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于包括如下步驟：

⑴將干燥后的紅土鎳礦進行干式研磨，使礦粉粒度≤2mm，然后在粉碎后的紅土鎳礦中加入5-20wt%的添加劑，所述添加劑為Na₂CO₃，混合均勻后置于帶有攪拌的反應器中；

⑵將反應器中的礦粉加熱還原磁化，使礦粉中非/弱磁性的Fe₂O₃、NiO還原為磁性的Fe₃O₄、Fe、Ni；

⑶還原磁化后的礦粉經濕式細磨、調漿后進入磁選機，在磁場下進行磁選，所得磁性礦物經脫水后即為鎳精礦；

⑷將得到的鎳精礦打片成型，還原活化后即得到甲烷化催化劑。

2.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑴中，所述的紅土鎳礦的初始鎳含量為0.95-1.40wt%，初始鐵含量為28.0-33.0wt%。

3.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑴中，所述的紅土鎳礦來源于中國甘肅、印度尼西亞、菲律賓、古巴或巴西。

4.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑴中，所述的紅土鎳礦干燥條件為：100-110℃，干燥6-8h。

5.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑵中，所述礦粉還原溫度為750-1000℃，還原時間為60-240min，還原氣空速120-180L/(g·h) 。

6.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑵中，所述還原性氣體為富含H₂和CO的氣體中的一種。

7.如權利要求6所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于所述富含H₂和CO的氣體為發生爐煤氣或焦爐煤氣。

8.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于在步驟⑶中，所述的磁選條件為磁場強度0.1～0.2T。

9.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑷中，所述還原條件為500-600℃，還原活化3-6h，還原氣空速8-12L/(g·h) 。

10.如權利要求1所述的一種利用紅土鎳礦制備合成甲烷催化劑的方法，其特征在于步驟⑷中，所述還原氣為H₂和N₂的混合氣，其中H₂/N₂摩爾比為1:3-1:5。

11.如權利要求1-10任一項所述方法制備的催化劑，其特征在于是由權利要求1-10任一項所述方法制備的。

12.如權利要求11所述的催化劑的應用，其特征在于適用于固定床甲烷化反應，反應條件控制為：反應溫度300-600℃，反應壓力為1.0-3.0MPa，空速15-25L/(g·h) ，H₂/CO摩爾比2-5:1。