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一種合成氣甲烷化的催化劑及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):12093883閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種復(fù)合型催化劑,該催化劑包括載體和分散在該載體中的活性組分,其特征在于,所述活性組分為雷尼合金粒子,所述載體為碳復(fù)合載體,所述碳復(fù)合載體包含碳化硅和碳。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,以催化劑的總重量為基準(zhǔn),所述載體的含量為15-90重量%,優(yōu)選為25-80重量%,更優(yōu)選為50-70重量%;所述活性組分的含量為10-85重量%,優(yōu)選為20-75重量%,更優(yōu)選為30-50重量%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,在所述碳復(fù)合載體中,碳化硅與碳的重量比為0.05-4:1,優(yōu)選為0.08-2:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的催化劑,其中,所述碳化硅的比表面積不小于100m2/g。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,雷尼合金含有雷尼金屬和可被瀝濾的元素,且在所述雷尼合金中,雷尼金屬與可被瀝濾的元素的重量比為1:99-10:1,優(yōu)選為1:10-4:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的催化劑,其中,所述雷尼金屬為鎳、鈷、銅和鐵中的至少一種,優(yōu)選為鎳或鈷,更優(yōu)選為鎳;所述可被瀝濾的元素為鋁、鋅和硅中的至少一種,優(yōu)選為鋁。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的催化劑,其中,所述雷尼合金還包括促進(jìn)劑,所述促進(jìn)劑為Mo、W、Fe、Cr、Ti、Ru、Zr、稀土金屬和堿土金屬中的至少一種;以所述雷尼合金的總重量為基準(zhǔn),所述促進(jìn)劑的含量為0.01-30重 量%。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,所述雷尼合金粒子的平均粒徑為0.1-1000μm,優(yōu)選為10-100μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,所述碳是由一種或多種可碳化的有機(jī)物經(jīng)碳化后得到。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的催化劑,其中,所述可碳化的有機(jī)物選自有機(jī)高分子化合物、煤、天然瀝青、石油瀝青和煤焦瀝青;

優(yōu)選地,所述有機(jī)高分子化合物為合成高分子化合物和/或天然有機(jī)高分子化合物;

更優(yōu)選地,所述合成高分子化合物為塑料和/或其改性塑料,進(jìn)一步優(yōu)選為熱固性塑料;所述天然有機(jī)高分子化合物為淀粉、粘膠纖維、木質(zhì)素和纖維素中的至少一種。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,所述催化劑的形狀為球形、環(huán)形、齒形、圓柱形和長(zhǎng)方體中的至少一種。

12.權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合型催化劑的制備方法,該方法包括以下步驟:

a、將載體和活性組分混合,然后進(jìn)行成型和固化,得到催化劑前體;

b、在惰性氣氛下,將步驟a得到的催化劑前體進(jìn)行碳化,然后將碳化后得到的產(chǎn)物與堿性溶液混合接觸。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,在步驟b中,所述碳化的條件包括:溫度為500-1800℃,優(yōu)選為600-800℃;碳化時(shí)間為1-24h,優(yōu) 選為3-16h。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,在步驟b中,所述堿性溶液的濃度為0.5-20重量%,所述活化的條件包括:活化的溫度為25-80℃;活化的時(shí)間為5min-72h,優(yōu)選為1-48h。

15.由權(quán)利要求12-14中任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的復(fù)合型催化劑。

16.權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的催化劑在合成氣甲烷化反應(yīng)中的應(yīng)用。

17.一種合成氣經(jīng)甲烷化反應(yīng)制甲烷的方法,該方法包括將合成氣與催化劑進(jìn)行接觸反應(yīng),其特征在于,所述催化劑為權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的催化劑。

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