[發明專利]一種制備用于甲烷化的非晶態催化劑的方法

在審

• 申請號: 202011318621.6
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112547075A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 趙瑞同;余銘程;于博文;鄧金智;梅長松;李春啟
• 申請（專利權）人: 大唐國際化工技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J37/00;B01J37/08;C07C1/04;C07C1/12;C07C9/04
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

本發明提供一種制備甲烷化的非晶態催化劑的方法，其包括如下步驟：(1)將原料混合后放入石英套管中；(2)對所述石英套管抽真空；(3)在攪拌下，加熱所述石英套管使得所述原料熔融成液態，然后對所述石英套管充壓以使得熔融成液態的原料從所述石英套管的噴嘴噴出至帶有水冷卻的模具中。通過本發明的方法制得的催化劑的結構是長程無序的，以非晶態形式存在，且通過本發明的方法制得的催化劑耐磨性高，不僅適用于固定床的完全甲烷化反應過程，還特別適合于流化床如漿態床、沸騰床的完全甲烷化反應過程。

技術領域

本發明屬于催化領域。具體地，本發明涉及一種制備用于甲烷化的非晶態催化劑的方法。

背景技術

我國環境、生態和社會的可持續發展對清潔能源利用的需求越來越大，尤其是近年對天然氣的市場需求一直以較大的速度提升，據預測到2020年我國天然氣市場需求量將達到4500億立方米，市場缺口為2500億立方米，對外依賴度將達到50％。同時我國富煤、少氣的資源現狀又對煤炭的清潔化利用越來越迫切。在此背景下，發展煤基合成天然氣生產技術和產業一方面填補傳統天然氣市場的供應缺口，同時提供了一種優化的煤炭資源清潔、高效利用的技術和途徑。

國外以Topsoe和Johnson Matthey等公司為代表，應用沉淀法或者均相沉淀法研發了生產合成天然氣甲烷化催化劑產品，如專利US3988262和US3988263。近年隨著我國煤基合成天然氣產業發展，完全甲烷化催化劑也成為國內研究的熱點，專利CN101716513A應用均相沉淀法制備了稀土基完全甲烷化催化劑，可用于高溫至650℃的甲烷化反應過程。

盡管國內外、尤其是國內已有不同方法制備的生產合成天然氣的完全甲烷化催化劑技術報導，但是現有技術催化劑的制備方法均存在在流化床裝置使用中壽命短的問題。

因此，急需一種能夠適用于流化床(包括漿態床、沸騰床)裝置解決因磨損導致長壽命過短的催化劑的制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐磨損的且甲烷化轉化率高的催化劑的制備方法。

本發明的上述目的是通過如下技術方案實現的。

本發明提供一種制備用于甲烷化的非晶態催化劑的方法，其包括如下步驟：

(1)將原料混合后放入石英套管中；

(2)對所述石英套管抽真空；

(3)在攪拌下，加熱所述石英套管使得所述原料熔融成液態，然后對所述石英套管充壓以使得熔融成液態的原料從所述石英套管的噴嘴噴出至帶有水冷卻的模具中；

所述原料包含以下組分：

以催化劑總重量為基準，以單質計3-90％的活性組分Ni，以氧化物計2-30％的第一助劑，以氧化物計0.5-30％的第二助劑和余量的載體In₂O₃；

所述第一助劑選自La₂O₃、CeO₂、Pr₂O₃和Sm₂O₃中的一種或多種；

所述第二助劑選自Fe₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃、Co₃O₄、CuO、ZnO、MoO₃、ZrO₂、MgO、CaO、SrO和BaO中的一種或多種。

優選地，在本發明所述的方法中，所述方法還包括在所述步驟(1)之前的以下步驟：

將原料制備成小于200目的顆粒。