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一種負(fù)載型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(hào):11059559閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種負(fù)載型催化劑,其特征在于,所述催化劑含有載體以及負(fù)載在載體上的活性金屬組分和助劑,其中,所述活性金屬組分為Ni組分和/或Co組分,所述活性金屬組分的分散度為6-15%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的催化劑,其中,所述活性金屬組分的顆粒平均粒徑為2-50nm,優(yōu)選為2-10nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的催化劑,其中,以所述催化劑的總重量為基準(zhǔn),以金屬元素計(jì),所述活性金屬組分的含量為2-20重量%,優(yōu)選為3-15重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為4-10重量%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的催化劑,其中,以金屬原子計(jì),所述助劑與所述活性金屬組分的摩爾比為0.01-5:1,優(yōu)選為0.1-2:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的催化劑,其中,所述助劑為金屬氧化物助劑,優(yōu)選為堿土和/或稀土金屬氧化物助劑;進(jìn)一步優(yōu)選為MgO、CaO、BaO、La2O3、CeO2、Sm2O3、ZrO2和Y2O3中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的催化劑,其中,所述載體為單組分氧化物載體或者雙組分或三組分復(fù)合氧化物載體;優(yōu)選地,所述載體選自SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、ZrO2、CeO2、La2O3、SiO2-Al2O3、TiO2-SiO2、Al2O3-MgO和TiO2-SiO2-Al2O3中的一種或多種。

7.一種負(fù)載型催化劑的制備方法,該方法包括,在表面活性劑存在下,將浸漬溶液與載體接觸,然后進(jìn)行干燥和焙燒,其中,所述浸漬溶液中含有活性金屬組分的可溶性化合物和助劑的可溶性化合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其中,所述表面活性劑和以金屬原子計(jì)的活性金屬組分的可溶性化合物的用量的摩爾比為0.001-2:1,優(yōu)選為0.001-1:1,進(jìn)一步優(yōu)選為0.01-0.8:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法,其中,所述表面活性劑選自陰離子型表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑中的至少一種;優(yōu)選為硬脂酸、油酸、月桂酸、卵磷脂、十二烷基氨基丙酸、烷基二甲基甜菜堿、脂肪酸甘油酯、多元醇、吐溫60和P123中的至少一種;進(jìn)一步優(yōu)選為P123、油酸和吐溫60中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,以金屬原子計(jì),所述助劑的可溶性化合物與所述活性金屬組分的可溶性化合物的摩爾比為0.01-5:1,優(yōu)選為0.1-2:1。

11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,所述助劑的可溶性化合物選自堿土和/或稀土金屬可溶性化合物;優(yōu)選地,所述助劑的可溶性化合物選自鎂鹽、鈣鹽、鍶鹽、鋇鹽、鈰鹽、鑭鹽、鋯鹽和釔鹽中的至少一種;更優(yōu)選地,所述助劑的可溶性化合物選自鎂鹽、鋇鹽、鑭鹽和釔鹽中的至少一種,進(jìn)一步優(yōu)選為鑭鹽和/或鎂鹽。

12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任意一項(xiàng)所述的方法,其中,浸漬液的濃度和用量使得以所述催化劑的總重量為基準(zhǔn),以金屬元素計(jì),所述活性金屬組分的含量為2-20重量%,優(yōu)選為3-15重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為4-10重量%;

優(yōu)選地,所述活性金屬組分的可溶性化合物選自Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Ni(acac)2、Co(acac)3、Ni(CH3COO)2·6H2O和 Co(CH3COO)2·6H2O中的至少一種,更優(yōu)選為Ni(NO3)2·6H2O和/或Co(NO3)2·6H2O;所述載體為單組分氧化物載體或者雙組分或三組分復(fù)合氧化物載體,優(yōu)選為SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、ZrO2、CeO2、La2O3、SiO2-Al2O3、TiO2-SiO2、Al2O3-MgO和TiO2-SiO2-Al2O3中的一種或多種。

13.由權(quán)利要求7-12任意一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的負(fù)載型催化劑。

14.權(quán)利要求1-6和13中任意一項(xiàng)所述的負(fù)載型催化劑在甲烷干重整制備合成氣中的應(yīng)用。

15.一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13中任意一項(xiàng)所述的催化劑。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述甲烷干重整制合成氣采用固定床反應(yīng)器或流化床反應(yīng)器,所述甲烷干重整制合成氣的條件包括:甲烷和二氧化碳的摩爾比為0.7-1.1:1,優(yōu)選為0.8-1:1;反應(yīng)溫度為550-850℃,優(yōu)選為600-800℃;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60000-120000ml·g-1·h-1

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