[發明專利]一種CO2

有效

• 申請號: 201811440277.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109529840B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 凡美婷;劉玉成;馮雅晨;曾凌云;譚青;胡方
• 申請（專利權）人: 西南化工研究設計院有限公司
• 主分類號: B01J23/745
• 分類號: B01J23/745;B01J35/10;C07C1/12;C07C9/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 余小飛

本發明提供一種CO₂低溫甲烷化催化劑，屬于甲烷化催化劑技術領域。所述催化劑包括載體、活性組分和助劑，所述載體包括Al₂O₃和碳納米管，所述活性組分為NiO，所述助劑選自La₂O₃、CeO₂中的一種或兩種；以催化劑總質量百分比計，所述Al₂O₃的含量為55～85wt％，所述CNTs的含量為1～20wt％，所述活性組分NiO的含量為10～25wt％，所述助劑的含量為0～5wt％。本發明還提供所述催化劑的制備方法及應用。本發明催化劑以Al₂O₃?CNTs作為復合載體負載金屬鎳，可以顯著提高催化劑的低溫穩定性。本發明催化劑強度高，具有優異的CO₂低溫甲烷化活性，經過較高溫運行后的本發明催化劑的低溫活性高，催化劑穩定性好。本發明催化劑制備方法簡單，具有工業化應用前景。

技術領域

本發明屬于甲烷化催化劑技術領域，具體為一種CO₂低溫甲烷化催化劑、制備及應用。

背景技術

CO₂是主要的溫室氣體，同時也是重要的基礎碳源，實現CO₂的資源化利用對環境和能源領域具有重大的意義。CO₂加氫甲烷化生產CH₄一方面可以減少CO₂的排放，一方面是對優質清潔能源——天然氣的重要補充。由煤制合成氣、焦爐氣、蘭炭尾氣等一類含CO、CO₂、H₂的混合氣源生產合成天然，目前在國內得到快速發展，其中要實現低溫下CO₂完全甲烷化，高活性催化劑是關鍵。

CO₂甲烷化催化劑主要需要解決低溫條件下高活性和高選擇性的問題，以及催化劑的穩定性問題。因此提供具有活性高、穩定性好、使用壽命長且制備方法簡單的 CO₂低溫甲烷化催化劑成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種種氧化鋁-碳納米管為復合載體，負載活性金屬鎳的CO₂低溫甲烷化催化劑，本發明催化劑比表面積大，強度高，低溫活性好，穩定性好。本發明還提供催化劑的制備方法和應用。

本發明目的通過以下技術方案來實現：

一種CO₂低溫甲烷化催化劑，所述催化劑包括載體、活性組分和助劑，所述載體包括Al₂O₃和碳納米管，所述活性組分為NiO，所述助劑選自La₂O₃、CeO₂中的一種或兩種；以催化劑總質量百分比計，所述Al₂O₃的含量為55～85wt％，所述CNTs的含量為1～20wt％，所述活性組分NiO的含量為10～25wt％，所述助劑的含量為0～5wt％。

進一步，所述Al₂O₃的含量為60～80wt％，優選為65～70wt％；所述CNTs的含量為1～20wt％，優選為5～15wt％；所述活性組分NiO的含量為10～25wt％，優選為 15～20wt％；所述助劑的含量為0～5wt％，優選為2～4wt％。

一種CO₂低溫甲烷化催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1)向硝酸鋁溶液中加入Al₂O₃和CNTs粉末攪拌均勻，滴入碳酸鉀溶液進行沉淀反應，沉淀經洗滌、過濾、干燥、焙燒得到氧化鋁-碳納米管載體粉末；

2)將氧化鋁-碳納米管載體粉末加水混合均勻，壓制成型、干燥得到氧化鋁-碳納米管載體；