[發明專利]一種用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811513491.4
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109590001B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 張軍社;封乃文;王新赫;魏進家
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;陜西首信能源科技有限公司
• 主分類號: B01J27/185
• 分類號: B01J27/185;B01J37/02;C01B3/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑，其特征在于，包括氧化鋁、鎳、磷和堿金屬；其中，氧化鋁與鎳的質量比為(5-25)：1，鎳與磷的摩爾比為(4-10):1，鎳與堿金屬的摩爾比為1：(0.01-0.1)；Al₂O₃的粒徑為100-800μm；鎳和磷形成合金。

2.一種用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將可溶性鎳鹽溶于去離子水中，得到浸漬液，將浸漬液滴加至氧化鋁載體中，不斷震蕩攪拌使其均勻吸收，干燥后焙燒，得到催化劑前軀體；其中，氧化鋁的粒徑為100-800μm；

(2)將磷酸或可溶性磷鹽溶于去離子水中，得到浸漬液，將浸漬液滴加至步驟(1)中的催化劑前軀體中，不斷震蕩攪拌使其均勻吸收，干燥后焙燒，得到催化劑前軀體；

(3)將堿金屬鹽溶于去離子水中，得到浸漬液，將浸漬液滴加至步驟(2)中的催化劑前軀體中，不斷震蕩攪拌使其均勻吸收，干燥后焙燒，得到催化劑前軀體；

(4)將步驟(3)中得到的催化劑前驅體放入固定床反應器中，通入還原性氣體還原，得到用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑；該催化劑中，氧化鋁與鎳的質量比為(5-25)：1，鎳與磷的摩爾比為(4-10):1，鎳與堿金屬的摩爾比為1：(0.01-0.1)；

步驟(1)、步驟(2)與步驟(3)中焙燒的溫度均為700～1000℃，焙燒的時間均為6-48小時；

步驟(4)中，還原的溫度為700～1000℃，還原的時間為0.5～5小時；

堿金屬鹽為磷酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、硝酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、硝酸鉀中的一種或幾種；

步驟(1)、步驟(2)與步驟(3)中焙燒的氣氛為空氣；

步驟(4)中，還原氣體為氫氣，采用氬氣作保護氣，氫氣與氬氣的混合氣體中氫氣的體積含量為10％。

3.根據權利要求2所述的一種用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)、步驟(2)與步驟(3)中的去離子水的體積均與氧化鋁的微孔體積相等。

4.根據權利要求2所述的一種用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，可溶性鎳鹽為硝酸鎳、醋酸鎳、草酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳、氨基磺酸鎳中的一種或幾種。

5.根據權利要求2所述的一種用于甲烷重整制備合成氣的抗積碳催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，可溶性磷鹽為磷酸銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨中的一種或幾種。