一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑及其製法和應用的製作方法

2023-12-06 00:19:36

一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑及其製法和應用的製作方法
【專利摘要】一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑以γ-Al2O3為載體，Ni為活性組分，以Mo、Co、La、Ce之一為助劑，催化劑組成為：Ni佔催化劑組成重量的10～40％，助劑金屬佔催化劑組成重量的1～7％，載體γ-Al2O3佔催化劑組成重量的55～85％。本發明具有催化活性好、熱穩定性高、抗積炭能力強、催化劑壽命的優點。
【專利說明】一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑及其製法和應用

【技術領域】：
[0001] 本發明屬於一種催化劑及製備方法和應用，具體地說涉及一種適用於漿態床合成 氣甲烷化反應的抗積碳催化劑及其製備方法和應用。

【背景技術】
[0002] 天然氣作為一種高效、清潔、優質的燃料，在發電、化工和民用等領域有著重要的 應用。特別是近年來，隨著我國工業化、城鎮化進程的加快以及節能減排政策的實施，天然 氣的需求量急劇上升。而我國的能源現狀是富煤、貧油、少氣，煤炭在我國的一次能源消費 中佔70 %左右。因此，國家相繼在山西、內蒙、新疆等富煤產地建成大型的煤化工基地，發展 煤制天然氣，來緩解我國少氣的現狀，同時煤制天然氣也符合我國實現能源結構向"高效、 經濟、潔淨、安全"合理轉變的目標。
[0003] 煤制天然氣包括煤的氣化、粗煤氣淨化和甲烷化三個步驟，其中甲烷化是煤制天 然氣的核心技術。由於煤氣化以後產生含有豐富的CO x的煤氣，通過甲烷化催化劑將〇^在 一定溫度與壓力的條件下轉變成甲烷，主要發生以下反應

【權利要求】
1. 一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑，其特徵在於催化劑以Y_A1203為載體，Ni為活 性組分，以Mo、Co、La、Ce之一為助劑，催化劑組成為：Ni佔催化劑組成重量的10?40%， 助劑金屬佔催化劑重量組成的1?7%，載體y-A1203佔催化劑組成重量的55?85%。
2. 如權利要求1所述的一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑的製備方法，其特徵在於包 括如下步驟： (1) 載體預處理：將80?200目的y -A1203載體在450?650°C焙燒1?3h ; (2) 浸漬與沉積：採用等體積浸漬法，按催化劑組成配製可溶性鎳鹽和助劑可溶性鹽 的混合溶液，向上述溶液中加入預處理後的Y _A1203，在20?80°C下浸漬5?12h ;其後加 入25wt %的氨水溶液，控制NH3 ? H20/Ni2+摩爾比為2?10 :1,沉積2?5h ; (3) 蒸發與乾燥：步驟（2)中浸漬完成後，在60?90°C水浴中蒸發至PH為8?9,並 將其放入90?120°C的乾燥箱中乾燥6?12h ; (4) 焙燒：將步驟（3)乾燥後的樣品研磨後，在350?550°C焙燒1?6h，得到催化劑 前驅體； (5) 氫還原：將催化劑前驅體在體積組成為5?15% H2與85?95% N2的混合氣氛中 於400?650°C還原3?9h後得到催化劑。
3. 如權利要求1所述的一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑的製備方法，其特徵在於步 驟（2)中所述可溶性鎳鹽為氯化鎳、硝酸鎳、醋酸鎳中的一種。
4. 如權利要求1所述的一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑的製備方法，其特徵在於步 驟⑵中所述的助劑可溶性鹽為MoCl5、CoCl2、La(N03) 3、CeCl3中的一種。
5. 如權利要求1所述的一種抗積碳的合成氣甲烷化催化劑的應用，其特徵在於應用於 漿態床甲烷化反應體系，其反應條件為：反應溫度為210-320°C ;反應壓力為0. 5-4. OMPa ; 空速為1000-10000ml/g ? h ;漿態床催化劑濃度為0. 005-0. 075g/mL，原料氣H2/C0體積比 為 2. 5-5. 0。
【文檔編號】B01J23/83GK104353463SQ201410612739
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月4日 優先權日:2014年11月4日
【發明者】於智慧, 韓濤, 朱清亮, 程慶元, 李忠, 李志博 申請人:賽鼎工程有限公司, 太原理工大學