一种低温甲烷化催化剂的制备方法和用途
文献发布时间:2023-06-19 12:25:57
技术领域
本发明属于催化技术领域,涉及一种低温甲烷化催化剂的制备方法和用途。
背景技术
碳中和指在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。碳中和作为一种新型环保形式,被越来越多的大型活动和会议采用,推动了绿色的生活、生产,实现全社会绿色发展。
我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家,开发煤制 SNG 技术进而建设煤制 SNG 装置在高油价时代具有较好的经济效益,对解决煤炭资源的综合利用问题,缓解中国油气资源短缺的现状,维护我国的能源安全,实现 CO
目前,国内的低温甲烷化技术不够成熟。
中国专利申请CN108479844A公开了一种CO低温选择性甲烷化镍基催化剂及其制法和应用,该催化剂是以金属Ni为活性组分,以Zr掺杂介孔分子筛Zr#SBA#16为载体的负载型催化剂,虽然发明的镍基催化剂能够在较低的温度(180~230℃)下将富氢重整气中的CO深度去除至10ppm以下,同时CO甲烷化反应的选择性高于50%,但是介孔分子筛成本高,稳定性不足,催化剂活性略低。
中国专利申请CN107376925B提供了一种低温高活性二氧化碳甲烷化催化剂及其制备方法,采用CO(NH
中国专利申请CN104511314A公开了一种低温甲烷化催化剂,其包括:有机高分子材料载体、负载在有机高分子材料载体表面的雷尼合金粒子,所述的雷尼合金含有30-60wt%的镍、0.01-5wt%的铁、0.01-5wt%的铬、0.01-5wt%的镧和30-60wt%的铝,该催化剂具有在低温甲烷化反应中活性高等优点,但是高分子载体成本高。
因此开发一种低温甲烷化催化剂是十分必要的。
发明内容
发明目的:本发明提供一种低温甲烷化催化剂的制备方法。
本发明的主要技术方案:低温甲烷化催化剂的制备方法,其特征在于,Ni、ZrO金属盐水溶液与螯合剂混合制得凝胶混合液,凝胶混合液脱水得到湿凝胶;湿凝胶干燥,研磨煅烧、造粒、压片,得到低温甲烷化催化剂。
一般地,本发明方法中,控制搅拌温度在20℃-50℃,将Ni、ZrO金属盐按比例混合,将螯合剂加入到金属盐混合溶液中,形成凝胶混合液。
所述螯合剂与镍、锆之和比为(1-1.2): 1,其中镍锆之比为3: 1。
所述将螯合剂加入到Ni、ZrO金属盐混合溶液的过程中, pH控制在7-9。
所述螯合剂选自葡萄糖酸、酒石酸、柠檬酸中的一种或者几种。
所述将凝胶混合液在室温下搅拌,后用旋转蒸发仪旋转蒸发脱水,得到湿凝胶。
优选地,将凝胶混合液在室温下搅拌12 h,然后用旋转蒸发仪在50℃-70℃下真空(0.09MPa)旋转蒸发脱水,得到湿凝胶。
所述将湿凝胶70℃-90 ℃干燥 12 h -24 h 得到多孔的干凝胶。
所述将干凝胶研磨后,在300℃-1000℃煅烧,得到甲烷化催化剂成品。
本发明方法制备的催化剂,主要用于低温甲烷化反应、焦炉气甲烷化反应、CO
本发明提供催化剂制备方法,工艺简单,绿色环保,催化剂反应温度更低、能耗更小、操作简单、稳定性好、生产容易、成本低廉,而且在低温环境下具有高催化活性和较长使用寿命的催化剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明方法加以详细描述。
实施例1
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例2
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例3
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例4
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例5
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例6
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例7
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例8
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例9
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例10
在搅拌的条件下,温度控制在35℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例11
在搅拌的条件下,温度控制在50℃,将 3.46 g Ni( NO
实施例12
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.86 g Ni( NO
实施例13
在搅拌的条件下,温度控制在20℃,将 3.86 g Ni( NO
将样品催化剂在 450 ℃条件下,还原 4 h 后在苛刻的工艺反应条件下,低温260 ℃、压力为 1.0 MPa、H
在 260 ℃反应条件下,450 ℃焙烧的样品12催化剂具有最佳的活性稳定性,CO转化率达到 68. 2% ,且考察时间内未出现明显失活。
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