[發明專利]一種用于生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201810888139.2
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN109126799B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 董慶;李相前;張金峰;周佳;時號;仲娃
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B01J23/78
• 分類號: B01J23/78;C10G11/04;C10G11/02;C01B3/26
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

一種用于生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑的制備方法，包括有以下步驟：1）以紅磚粉為原料，并過篩；2）去除過篩后的紅磚粉表面雜質；3）將去除雜質的紅磚粉進行干燥；4）將干燥后紅磚粉放入硝酸鎳溶液中浸泡，并保證原料全部浸沒于硝酸鎳溶液中；5）將經硝酸鎳溶液浸泡后的紅磚粉進行干燥；6）將干燥后的浸有硝酸鎳的紅磚粉通過電加熱爐在保護氣的氣氛下進行加熱，從而得到紅磚粉負載鎳催化劑。由上述方法可知，一種用于生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑及制備方法，得到了具有高效生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑，為生物質焦油的有效脫除利用提供了一種新的途徑。

技術領域

本發明涉及一種屬于生物質資源催化利用領域，具體為一種用于生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑及制備方法。

背景技術

傳統化石能源的過度開采及使用，使得能源匱乏及環境污染等問題日益嚴重。開發和尋找新的可替代能源已成為人類社會亟待解決的重大問題之一。生物質能因具有儲量豐富、低污染性及可再生性等特點，被認為是未來最重要的一種可替代能源。

以生物質為原料進行熱解或氣化得到合成氣（H₂+CO）是重要的化工原料，使用合成氣可以合成多種化工產品，如合成氨、煉烴或是其它精細化工品等，同時還可直接作為燃料使用，具有重要的實用價值。但是幾乎所有的研究都發現，生物質初級熱解氣體組分中仍含有較多的CH₄、CO₂及焦油等物質，大大降低了合成氣的品質，阻礙了其作為化工原料的進一步應用。如何把上述產物最大程度地轉化為合成氣不僅對生物質熱解轉化合成氣技術本身有重要價值，而且對于減少溫室氣體排放和降低焦油對管道的堵塞和腐蝕具有積極作用。

催化裂解法是目前最有效、最先進的焦油脫除方法方法。催化裂解通過降低焦油轉化所需要的活化能，使焦油在較低溫度下(700~900℃)就能達到較好的脫除效果，而且還可調整合成氣的組成。鎳基催化劑以其優良特性被認為是最具潛力、最有可能大規模使用的焦油裂解催化劑。一些天然礦石（橄欖石、白云石）、金屬氧化物（氧化鋁、氧化鎂）以及二氧化硅是鎳基催化劑最常用的一些催化劑載體。盡管用這些物質負載鎳制備而成的催化劑具有良好的焦油脫除效果，但在高溫條件下會迅速失活，因此常用添加助劑的方法來保持鎳基催化劑的高活性，導致鎳基催化劑的價格昂貴且制備工藝復雜。

紅磚是一種常見的建筑工業材料，是以粘土、煤奸石、頁巖等為原料，經粉碎、混合后以人工或機械壓制成型，經干燥后高溫燒制而成的燒結型建筑磚塊，具有原料廉價、來源廣泛等優點；紅磚既有優良的高溫強度和耐久性，而且具有多孔結構；其主要化學成分為SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃以及少量的MgO、CaO和K₂O，其中，SiO₂具有發達的骨架結構，常被用作催化劑載體，Al、Fe、Mg、K等元素則常被用作鎳基催化劑助劑。因此，紅磚有作為催化劑載體的巨大潛質。

發明內容

本發明的目的在于：克服現有技術的不足，提供一種用于生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑，該催化劑具有廉價、制備方法簡單、發達的空隙結構、活性高以及不易失活等特點。

本發明所采取的技術方案是：

一種用于生物質焦油裂解重整的紅磚粉負載鎳催化劑的制備方法，包括有以下步驟：

1)以紅磚粉為原料，并過篩；

2)去除過篩后的紅磚粉表面雜質；

3）將去除雜質的紅磚粉進行干燥；

4）將干燥后紅磚粉放入硝酸鎳溶液中浸泡，并保證原料全部浸沒于硝酸鎳溶液中；

5）將經硝酸鎳溶液浸泡后的紅磚粉進行干燥；