[發明專利]一種二氧化碳甲烷化催化劑及其應用

在審

• 申請號: 201710737300.1
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107497441A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 謝英健
• 申請（專利權）人: 廣西秀美壯鄉能源環保有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J23/75;B01J35/10;C07C1/12;C07C9/04
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 宋業萍

1.一種二氧化碳甲烷化催化劑，其特征在于，包括活性組分鈷和通過助劑改性的二氧化鈦載體，以金屬元素計，所述活性組分鈷的含量為5％～40％，所述助劑的含量為0.1％～15％，所述的含量均以二氧化鈦載體的質量為基準，所述催化劑的制備方法包括如下步驟：

(1)助劑改性二氧化鈦載體的制備

溶膠凝膠法：將鈦酸四丁酯和無水乙醇按體積比為1:1～2混合配制成混合溶液A；將冰醋酸、無水乙醇和去離子水按體積比為1～2:1～2:1進行混合，加入質量占上述鈦酸四丁酯質量0.025％～3.75％的助劑，攪拌溶解配制成混合溶液B，在400～600r/min的攪拌速度下，將所述混合溶液B緩慢滴入所述混合溶液A中，滴完后持續攪拌0.5～1h，靜置陳化3～10h形成凝膠，將凝膠置于80～110℃下干燥10～24h，研磨至100目以下，再于馬弗爐中300～700℃下焙燒3～5h得到助劑改性的二氧化鈦載體；

(2)催化劑的制備

沉積沉淀法：將質量比為0.2～2:1:50的六水硝酸鈷、上述改性二氧化鈦載體和去離子水混合配制成懸浮液，攪拌1～2h，再將0.5～1.0mol/L的堿溶液緩慢滴入上述懸浮液中，直至溶液的pH值為9～10，繼續攪拌2～3h，再靜置1～2h，經過濾、洗滌得到的濾餅在100～120℃下干燥10～24h，研磨至20～40目，再于馬弗爐中400～550℃下焙燒3～5h得到催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種二氧化碳甲烷化催化劑，其特征在于，所述的助劑為鈣、鈧、銣、鍶、釔、鋯、鈰中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種二氧化碳甲烷化催化劑，其特征在于，所述活性組分鈷的含量為10％～30％。

4.根據權利要求1所述的一種二氧化碳甲烷化催化劑，其特征在于，所述助劑的含量為0.5％～15％。

5.根據權利要求1所述的一種二氧化碳甲烷化催化劑，其特征在于，所述堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸銨或碳酸鈉溶液中的一種。

6.一種權利要求1-5任一項所述的二氧化碳甲烷化催化劑的應用，其特征在于，首先將催化劑在400℃下氫氣還原3h，然后切換為原料氣氫氣和二氧化碳的混合氣進行反應，反應條件為：常壓、溫度為140～500℃、原料氣空速為2000～10000h^-1，以及原料氣中氫氣和二氧化碳的體積比為4:1。