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一种甲烷二 氧化 碳重整制 合成气催化剂及其制备方法

阅读：547发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法，所述催化剂包括活性组分、助剂和载体组分，所述活性组分为镍和钴，助剂Zr、La、Ce、Co、Mo或V中的一种或几种，且Mo主要以为MoO3的形式存在，载体组分为改性后的氧化铝，其中原料的重量配比为：活性组分为4-8％，载体组分为80-91％，助剂为5-12％。该甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法，通过利用钼酸铵和可溶性含铝化合物对氧化铝载体进行改性处理，提高了氧化铝载体在使用过程中稳定性，并使催化剂中的金属活性组分能够均匀的分别在载体的表面上，使催化剂保持良好的催化效果的同时，还提高了其抗烧结和抗积碳的双功能。，下面是一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，其特征在于：所述催化剂包括活性组分、助剂和载体组分，所述活性组分为镍和钴，助剂Zr、La、Ce、Co、Mo或V中的一种或几种，且Mo主要以为MoO3的形式存在，载体组分为改性后的氧化铝，其中原料的重量配比为：活性组分为
4-8％，载体组分为80-91％，助剂为5-12％。
2.根据权利要求1所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，其特征在于：所述载体组分的改性氧化铝的制备步骤为：将钼酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体中，经过热处理，制得干燥的改进的氧化铝基载体。
3.根据权利要求2所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，其特征在于：将酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体的引入方式采用浸渍法。
4.根据权利要求1所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：称取含有镍和钴成分的硝酸镍和硝酸钴，并将硝酸镍和硝酸钴溶于多元醇溶液中，搅拌静置形成镍钴透明溶液A；
S2：在镍钴透明溶液A中加入柠檬酸或草酸，搅拌静置，得到混合溶液B；
S3：将干燥的改性载体加入S2中的混合溶液B中，并加入活性组分，搅拌均匀后放入水浴条件下进行烘干，并在烘干完成后转移至烘箱内干燥；
S4：将S至中干燥完成后的混合溶液经干燥、焙烧处理后制得催化剂。
5.根据权利要求3所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，其特征在于：S1中，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、阿拉伯醇中的一种或多种，且硝酸镍和硝酸钴与多元醇的质量比分别为1:3-5和1:1-3。
6.根据权利要求3所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，其特征在于：S1中，硝酸镍和硝酸钴这里还可以为醋酸镍、醋酸钴，且硝酸镍和硝酸钴中镍和钴的摩尔比为1:1。
7.根据权利要求3所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，其特征在于：S2中，加入柠檬酸或草酸与硝酸镍和硝酸钴的摩尔比为1:1。
8.根据权利要求3所述的一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，其特征在于：S4中，焙烧时使用的设备为马弗炉，且焙烧的温度在300-600℃，配送的时间在2-5小时。

说明书全文

一种甲烷二氧化 碳重整制 合成气催化剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法。

背景技术

[0002] 甲烷在自然界中分布广泛，是天然气的主要成分，也大量存在于页岩气和可燃冰中，储量丰富。同时甲烷也是重要的温室气体之一。二氧化碳气体是造成温室效应最主要的原因，而人类排向大气中的二氧化碳却在逐年增加,如何处理这些二氧化碳，缓解温室效应，已成为全人类共同的挑战。甲烷二氧化碳重整反应同时消耗甲烷二氧化碳两种温室气体，而且产生的合成气H2/CO比值较低，适合费托合成等下游合成，具有较高的社会效益和经济效益。

[0003] 在传统的甲烷二氧化碳催化重整制合成气催化剂中，其载体主要以金属氧化物或者活性炭结构的形式存在，在进行与活性组分和助剂的反应后高温烧结中，其载体的稳定性差，对高温烧结过程中抗烧结和抗积碳效果差，无法满足现阶段内的需求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，所述催化剂包括活性组分、助剂和载体组分，所述活性组分为镍和钴，助剂Zr、La、Ce、Co、Mo或V中的一种或几种，且Mo主要以为MoO3的形式存在，载体组分为改性后的氧化铝，其中原料的重量配比为：活性组分为4-8％，载体组分为80-91％，助剂为5-12％。

[0007] 优选的，所述载体组分的改性氧化铝的制备步骤为：将钼酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体中，经过热处理，制得干燥的改进的氧化铝基载体。

[0008] 优选的，将酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体的引入方式采用浸渍法。

[0009] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，包括以下步骤：

[0010] S1：称取含有镍和钴成分的硝酸镍和硝酸钴，并将硝酸镍和硝酸钴溶于多元醇溶液中，搅拌静置形成镍钴透明溶液A；

[0011] S2：在镍钴透明溶液A中加入柠檬酸或草酸，搅拌静置，得到混合溶液B；

[0012] S3：将干燥的改性载体加入S2中的混合溶液B中，并加入活性组分，搅拌均匀后放入水浴条件下进行烘干，并在烘干完成后转移至烘箱内干燥；

[0013] S4：将S至中干燥完成后的混合溶液经干燥、焙烧处理后制得催化剂。

[0014] 优选的，S1中，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、阿拉伯醇中的一种或多种，且硝酸镍和硝酸钴与多元醇的质量比分别为1:3-5和1:1-3。

[0015] 优选的，S1中，硝酸镍和硝酸钴这里还可以为醋酸镍、醋酸钴，且硝酸镍和硝酸钴中镍和钴的摩尔比为1:1。

[0016] 优选的，S2中，加入柠檬酸或草酸与硝酸镍和硝酸钴的摩尔比为1:1。

[0017] 优选的，S4中，焙烧时使用的设备为马弗炉，且焙烧的温度在300-600℃，配送的时间在2-5小时。

[0018] 本发明的技术效果和优点：该甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法，通过利用钼酸铵和可溶性含铝化合物对氧化铝载体进行改性处理，提高了氧化铝载体在使用过程中稳定性，并使催化剂中的金属活性组分能够均匀的分别在载体的表面上，使催化剂保持良好的催化效果的同时，还提高了其抗烧结和抗积碳的双功能，此外多组金属活性组分的配合，使催化的效果得到的提升。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明的内容，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的内容仅仅是本发明一部分内容，而不是全部的内容。基于本发明中的内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他内容，都属于本发明保护的范围。

[0020] 实施例1

[0021] 本发明提供了一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，所述催化剂包括活性组分、助剂和载体组分，所述活性组分为镍和钴，助剂Zr、La、Ce、Co、Mo或V中的一种或几种，且Mo主要以为MoO3的形式存在，载体组分为改性后的氧化铝，其中原料的重量配比为：活性组分为4％，载体组分为91％，助剂为5％。

[0022] 具体的，所述载体组分的改性氧化铝的制备步骤为：将钼酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体中，经过热处理，制得干燥的改进的氧化铝基载体。

[0023] 具体的，将酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体的引入方式采用浸渍法。

[0024] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，包括以下步骤：

[0025] S1：称取含有镍和钴成分的硝酸镍和硝酸钴，并将硝酸镍和硝酸钴溶于多元醇溶液中，搅拌静置形成镍钴透明溶液A；

[0026] S2：在镍钴透明溶液A中加入柠檬酸或草酸，搅拌静置，得到混合溶液B；

[0027] S3：将干燥的改性载体加入S2中的混合溶液B中，并加入活性组分，搅拌均匀后放入水浴条件下进行烘干，并在烘干完成后转移至烘箱内干燥；

[0028] S4：将S至中干燥完成后的混合溶液经干燥、焙烧处理后制得催化剂。

[0029] 具体的，S1中，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、阿拉伯醇中的一种或多种，且硝酸镍和硝酸钴与多元醇的质量比分别为1:3和1:1。

[0030] 具体的，S1中，硝酸镍和硝酸钴这里还可以为醋酸镍、醋酸钴，且硝酸镍和硝酸钴中镍和钴的摩尔比为1:1。

[0031] 具体的，S2中，加入柠檬酸或草酸与硝酸镍和硝酸钴的摩尔比为1:1。

[0032] 具体的，S4中，焙烧时使用的设备为马弗炉，且焙烧的温度在300℃，配送的时间在2小时。

[0033] 实施例2

[0034] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，所述催化剂包括活性组分、助剂和载体组分，所述活性组分为镍和钴，助剂Zr、La、Ce、Co、Mo或V中的一种或几种，且Mo主要以为MoO3的形式存在，载体组分为改性后的氧化铝，其中原料的重量配比为：活性组分为6％，载体组分为86％，助剂为8％。

[0035] 具体的，所述载体组分的改性氧化铝的制备步骤为：将钼酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体中，经过热处理，制得干燥的改进的氧化铝基载体。

[0036] 具体的，将酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体的引入方式采用浸渍法。

[0037] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，包括以下步骤：

[0038] S1：称取含有镍和钴成分的硝酸镍和硝酸钴，并将硝酸镍和硝酸钴溶于多元醇溶液中，搅拌静置形成镍钴透明溶液A；

[0039] S2：在镍钴透明溶液A中加入柠檬酸或草酸，搅拌静置，得到混合溶液B；

[0040] S3：将干燥的改性载体加入S2中的混合溶液B中，并加入活性组分，搅拌均匀后放入水浴条件下进行烘干，并在烘干完成后转移至烘箱内干燥；

[0041] S4：将S至中干燥完成后的混合溶液经干燥、焙烧处理后制得催化剂。

[0042] 具体的，S1中，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、阿拉伯醇中的一种或多种，且硝酸镍和硝酸钴与多元醇的质量比分别为1:4和1:2。

[0043] 具体的，S1中，硝酸镍和硝酸钴这里还可以为醋酸镍、醋酸钴，且硝酸镍和硝酸钴中镍和钴的摩尔比为1:1。

[0044] 具体的，S2中，加入柠檬酸或草酸与硝酸镍和硝酸钴的摩尔比为1:1。

[0045] 具体的，S4中，焙烧时使用的设备为马弗炉，且焙烧的温度在450℃，配送的时间在3.5小时。

[0046] 实施例3

[0047] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂，所述催化剂包括活性组分、助剂和载体组分，所述活性组分为镍和钴，助剂Zr、La、Ce、Co、Mo或V中的一种或几种，且Mo主要以为MoO3的形式存在，载体组分为改性后的氧化铝，其中原料的重量配比为：活性组分为8％，载体组分为80％，助剂为12％。

[0048] 具体的，所述载体组分的改性氧化铝的制备步骤为：将钼酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体中，经过热处理，制得干燥的改进的氧化铝基载体。

[0049] 具体的，将酸铵和可溶性含铝化合物依次或同时引入氧化铝基载体的引入方式采用浸渍法。

[0050] 一种甲烷二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，包括以下步骤：

[0051] S1：称取含有镍和钴成分的硝酸镍和硝酸钴，并将硝酸镍和硝酸钴溶于多元醇溶液中，搅拌静置形成镍钴透明溶液A；

[0052] S2：在镍钴透明溶液A中加入柠檬酸或草酸，搅拌静置，得到混合溶液B；

[0053] S3：将干燥的改性载体加入S2中的混合溶液B中，并加入活性组分，搅拌均匀后放入水浴条件下进行烘干，并在烘干完成后转移至烘箱内干燥；

[0054] S4：将S至中干燥完成后的混合溶液经干燥、焙烧处理后制得催化剂。

[0055] 具体的，S1中，多元醇为木糖醇、山梨醇、甘露醇、阿拉伯醇中的一种或多种，且硝酸镍和硝酸钴与多元醇的质量比分别为1:5和1:3。

[0056] 具体的，S1中，硝酸镍和硝酸钴这里还可以为醋酸镍、醋酸钴，且硝酸镍和硝酸钴中镍和钴的摩尔比为1:1。

[0057] 具体的，S2中，加入柠檬酸或草酸与硝酸镍和硝酸钴的摩尔比为1:1。

[0058] 具体的，S4中，焙烧时使用的设备为马弗炉，且焙烧的温度在600℃，配送的时间在5小时。

[0059] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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