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甲烷干重整催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及甲烷干重整制合成氣的方法與流程

文檔序號:11059558閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種甲烷干重整催化劑,所述甲烷干重整催化劑含有活性金屬組分和載體,其特征在于,所述載體為δ-Al2O3。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷干重整催化劑,其中,以所述催化劑的重量為基準(zhǔn),以金屬元素計(jì),所述活性金屬組分的含量為3-15重量%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲烷干重整催化劑,其中,所述載體δ-Al2O3的孔容為0.3-1.2cm3/g,比表面積為100-200m2/g,平均孔徑為6-20nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的甲烷干重整催化劑,其中,所述載體δ-Al2O3的孔容為0.4-0.7cm3/g,比表面積為100-180m2/g,平均孔徑為10-20nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的甲烷干重整催化劑,其中,活性金屬組分為Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Ir和Pt中的一種或多種,優(yōu)選為Co、Ni、Pt和Ru中的一種或多種,進(jìn)一步優(yōu)選為Co和/或Ni。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲烷干重整催化劑,其中,所述活性金屬組分的分散度為12-20%,優(yōu)選為12-15%;所述活性金屬組分的晶粒尺寸為3-10nm,優(yōu)選為6-9nm。

7.一種甲烷干重整催化劑的制備方法,該方法包括制備δ-Al2O3載體以及將活性金屬組分負(fù)載到所述載體上,其特征在于,所述載體的制備方法包括將鋁源、膠溶劑、造孔劑和助擠劑混合后擠條成型,將所得成型物干燥后進(jìn)行焙燒,其中,焙燒的溫度為850-1100℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其中,所述焙燒的溫度為870-1050℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法,其中,以100重量份的鋁源為基準(zhǔn),所述膠溶劑的用量為0.1-5ml,優(yōu)選為0.5-2ml;所述造孔劑的用量為0.5-8重量份,優(yōu)選為1-5重量份;所述助擠劑的用量為0.5-6重量份,優(yōu)選為1-3重量份。

10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任意一項(xiàng)所述的制備方法,其中,所述鋁源為擬薄水鋁石;所述膠溶劑為硝酸水溶液;所述造孔劑為甲基纖維素、尿素、淀粉、硬脂酸和石墨中的至少一種,優(yōu)選為甲基纖維素和/或淀粉;所述助擠劑為田菁粉、甘油和檸檬酸中的至少一種,優(yōu)選為田菁粉和/或檸檬酸。

11.權(quán)利要求7-10中任意一項(xiàng)所述的甲烷干重整催化劑的制備方法制備得到的甲烷干重整催化劑。

12.權(quán)利要求1-6和11中任意一項(xiàng)所述的甲烷干重整催化劑在甲烷干重整反應(yīng)中的應(yīng)用。

13.一種甲烷干重整制合成氣的方法,該方法包括在甲烷干重整制合成氣條件下,將甲烷和二氧化碳與催化劑接觸,其特征在于,所述催化劑為權(quán)利要求1-6和11中任意一項(xiàng)所述的甲烷干重整催化劑。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述接觸反應(yīng)在固定床反應(yīng)器中進(jìn)行,所述甲烷干重整制合成氣條件包括甲烷和二氧化碳的摩爾比為0.65-1.2:1,優(yōu)選為0.8-1:1;反應(yīng)溫度為550-900℃,優(yōu)選為700-850℃;壓 力為0-3MPa,優(yōu)選為0-1MPa;原料氣的總空速為2000-120000ml·g-1·h-1,優(yōu)選為20000-80000ml·g-1·h-1。

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