CN103480381A - 一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法 - Google Patents

一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103480381A
CN103480381A CN201310429400.XA CN201310429400A CN103480381A CN 103480381 A CN103480381 A CN 103480381A CN 201310429400 A CN201310429400 A CN 201310429400A CN 103480381 A CN103480381 A CN 103480381A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
active component
preparation
carrier
auxiliary agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310429400.XA
Other languages
English (en)
Inventor
周焕文
邓少亮
乔川
曲雪琴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DALIAN REAK SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
DALIAN REAK SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DALIAN REAK SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical DALIAN REAK SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310429400.XA priority Critical patent/CN103480381A/zh
Publication of CN103480381A publication Critical patent/CN103480381A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法，属于催化剂及煤化工领域。这种催化剂的活性组分为Ni的氧化物，载体为大孔氧化硅或氧化铝，助剂为稀土或碱土金属。催化剂的制备方法为：采用活性组分镍可溶性盐溶液、助剂可溶性盐与沉淀剂沉淀制备活性组分粉末；将所述活性组分粉末和载体助剂混合均匀后，压片成型，然后经400-700℃温度焙烧，制得高氧化镍含量甲烷化催化剂。该催化剂用廉价的非贵金属做活性组分，选用常规载体氧化物混合煅烧制得的载体，生产高氧化镍含量的催化剂，该催化剂的活性高、选择性好和稳定性好，使催化剂可在高温和高压下长时间稳定运行。

Description

一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法，属于催化剂及煤化工领域。
背景技术
天然气的主要成分是甲烷，几乎不含硫、氮等有害物质，燃烧时产生的二氧化碳少于其它化石燃料，是公认的绿色、洁净能源。天然气的主要用途是：作工业和民用燃气、发电、车用燃料及化工原料等。我国的能源结构特点是“富煤、缺油、少气”，其中煤占97.7%，石油1.6%，天然气只有0.7%。石油和天然气所占比重远低于世界平均水平。
我国煤炭资源丰富，以煤为原料生产“合成天然气”（SNG），是优化能源结构、缓解我国天然气供应紧缺的重要途径。研究开发具有我国自主知识产权的高性能的合成天然气甲烷化催化剂和反应工艺，替代国外技术是发展我国合成天然气工业的需要。现有的催化剂由于活性组分镍含量较低，一般小于40%，催化剂活性和稳定性还不能够满足工业运行。如中国专利CN1043639A、CN101468311A 、CN101890353A、CN101920208A、英国专利GB 1546774(A)“甲烷化催化剂”活性组分为氧化镍的含量均在40%以下，催化剂活性和稳定性差。
鉴于以上问题，开发高镍含量，具有较高活性和稳定性的甲烷化催化剂，对我国从合成气甲烷化制天然气催化剂的发展是必要的。
发明内容
本发明提供一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法，该催化剂的活性组分为Ni，载体为大孔氧化硅或氧化铝。
本发明采用的技术方案是：一种高氧化镍含量甲烷化催化剂，包括活性组分、载体和助剂，所述活性组分为Ni 的氧化物，占催化剂的质量百分比为40-74%；载体为Al2O3、 SiO2的一种或两种，占催化剂的质量百分比为20-50%；助剂为稀土La2O3、CeO2、Nd2O3、Sm2O3中的一种或几种或碱土金属MgO、CaO、SrO和BaO中的一种或几种，占催化剂的质量百分比为5-15%。
一种高氧化镍含量甲烷化催化剂的制备方法包括下列步骤：
a)  采用活性组分镍可溶性盐溶液、助剂可溶性盐与沉淀剂沉淀制备活性组分粉末；
b)  将所述活性组分粉末和载体助剂混合均匀后，压片成型，然后经400-700℃温度焙烧，制得高氧化镍含量甲烷化催化剂。
所述活性组分镍可溶性盐为硝酸镍盐、氯化镍盐和硫酸镍盐，其可溶性盐溶液的浓度为0.5-1.5 mol/L。
所述沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、氨水或草酸。
所述载体助剂为经过焙烧的氧化物，焙烧温度为400-600℃。
本发明的有益效果是：这种高氧化镍含量甲烷化催化剂的活性组分为Ni 的氧化物，载体为大孔氧化硅或氧化铝，助剂为稀土或碱土金属。催化剂的制备方法为：采用活性组分镍可溶性盐溶液、助剂可溶性盐与沉淀剂沉淀制备活性组分粉末；将所述活性组分粉末和载体助剂混合均匀后，压片成型，然后经400-700℃温度焙烧，制得高氧化镍含量甲烷化催化剂。该催化剂用廉价的非贵金属做活性组分，选用常规载体氧化物混合煅烧制得的载体，生产高氧化镍含量的催化剂，该催化剂的活性高、选择性好和稳定性好，使催化剂可在高温和高压下长时间稳定运行。
具体实施方式
下面用具体的实施例说明本发明。列举这些实施例是为了更好地说明本发明，而本发明的范围不受这些实施例的限制。
实施例1
将210.2克Ni(NO3)2、11.9克La(NO3)3、17.6克Ca(NO3)2溶解在1000克水中，配成溶液A；配制2 mol/L的碳酸钠溶液B；将B在搅拌状态下滴入A中，至PH=8.0，然后过滤、洗涤，烘干，在500℃下焙烧3小时后得到的活性组分粉末。
取25g大孔氧化铝载体粉末与上述制备的催化剂活性粉末混合均匀，压片，烘干，在600℃下焙烧5小时，制得高氧化镍含量甲烷化催化剂样品1，NiO含量为70.4%。
催化剂的甲烷化反应评价结果见表1. 
实施例2
将150.2克Ni(NO3)2、11.9克La(NO3)3、17.6克Mg(NO3)2溶解在1000克水中，配成溶液A；配制2 mol/L的碳酸钠溶液B；将B在搅拌状态下滴入A中，至PH=8.0，然后过滤、洗涤，烘干，在500℃下焙烧3小时后得到的活性组分粉末。
取25g大孔硅胶载体粉末与上述制备的催化剂活性粉末混合均匀，压片，烘干，在600℃下焙烧5小时，制得高氧化镍含量甲烷化催化剂样品2，NiO含量为64.1%。
催化剂的甲烷化反应评价结果见表1. 
催化剂评价条件：
原料气为H2:CO:CO2:CH4:N2:H2O=52:6.5:4.2:16:5.2:20，反应压力为3.0 MPa，空速为20000h-1。
表1催化剂性能评价
编号 起活温度℃ 热点温度℃ CO转化率% CO2转化率%
样品1 205 641 90.2 80.3
样品2 215 652 89.7 80.6
由催化剂评价结果可知，采用该方法制备的催化剂具有较低的起活温度，催化剂的活性较高，CO和CO2的转化率接近热点温度下的平衡转化率。催化剂用于甲烷化反应具有较好的性能。

Claims (5)

1.一种高氧化镍含量甲烷化催化剂，包括活性组分、载体和助剂，其特征是：所述活性组分为Ni 的氧化物，占催化剂的质量百分比为40-74%；载体为Al2O3、 SiO2的一种或两种，占催化剂的质量百分比为20-50%；助剂为稀土La2O3、CeO2、Nd2O3、Sm2O3中的一种或几种，或碱土金属MgO、CaO、SrO和BaO中的一种或几种，占催化剂的质量百分比为5-15%。
2.根据权利要求1所述的一种高氧化镍含量甲烷化催化剂的制备方法，其特征是：制备方法包括下列步骤：
采用活性组分镍可溶性盐溶液、助剂可溶性盐与沉淀剂沉淀制备活性组分粉末；
将所述活性组分粉末和载体助剂混合均匀后，压片成型，然后经400-700℃温度焙烧，制得高氧化镍含量甲烷化催化剂。
3.根据权利要求2所述的一种高氧化镍含量甲烷化催化剂的制备方法，其特征是：所述活性组分镍可溶性盐为硝酸镍盐、氯化镍盐和硫酸镍盐，其可溶性盐溶液的浓度为0.5-1.5 mol/L。
4.根据权利要求2所述的一种高氧化镍含量甲烷化催化剂的制备方法，其特征是：所述沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、氨水或草酸。
5.根据权利要求2所述的一种高氧化镍含量甲烷化催化剂的制备方法，其特征是：所述载体助剂为经过焙烧的氧化物，焙烧温度为400-600℃。
CN201310429400.XA 2013-09-22 2013-09-22 一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法 Pending CN103480381A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310429400.XA CN103480381A (zh) 2013-09-22 2013-09-22 一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310429400.XA CN103480381A (zh) 2013-09-22 2013-09-22 一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103480381A true CN103480381A (zh) 2014-01-01

Family

ID=49821167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310429400.XA Pending CN103480381A (zh) 2013-09-22 2013-09-22 一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103480381A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104383932A (zh) * 2014-09-26 2015-03-04 大连瑞克科技有限公司 一种高稳定性天然气蒸汽转化催化剂的制备方法
CN106975494A (zh) * 2017-04-26 2017-07-25 西南化工研究设计院有限公司 一种焦炉气低温甲烷化催化剂的制备方法
CN112403468A (zh) * 2020-10-23 2021-02-26 宁波中科远东催化工程技术有限公司 一种煤基合成气甲烷化催化剂的制备方法
CN114713234A (zh) * 2021-01-04 2022-07-08 中国科学院过程工程研究所 一种复合载体负载Ni基催化剂及其制备方法和应用
CN115445623A (zh) * 2022-10-11 2022-12-09 宏业控股集团有限公司 一种呋喃连续加氢制四氢呋喃催化剂及其制备方法和应用
CN115888739A (zh) * 2022-11-07 2023-04-04 北京科技大学 稀土镍氧化物电子相变半导体甲烷合成催化剂及使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1546774A (en) * 1975-06-03 1979-05-31 Haldor Topsoe As Methanation catalyst
JPS5531804A (en) * 1978-08-25 1980-03-06 Hitachi Ltd Methanation
CN102416329A (zh) * 2011-10-11 2012-04-18 新地能源工程技术有限公司 一种高温甲烷合成催化剂及其生产方法
CN102950006A (zh) * 2012-10-16 2013-03-06 大连瑞克科技有限公司 一种耐高温合成天然气甲烷化催化剂及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1546774A (en) * 1975-06-03 1979-05-31 Haldor Topsoe As Methanation catalyst
JPS5531804A (en) * 1978-08-25 1980-03-06 Hitachi Ltd Methanation
CN102416329A (zh) * 2011-10-11 2012-04-18 新地能源工程技术有限公司 一种高温甲烷合成催化剂及其生产方法
CN102950006A (zh) * 2012-10-16 2013-03-06 大连瑞克科技有限公司 一种耐高温合成天然气甲烷化催化剂及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104383932A (zh) * 2014-09-26 2015-03-04 大连瑞克科技有限公司 一种高稳定性天然气蒸汽转化催化剂的制备方法
CN106975494A (zh) * 2017-04-26 2017-07-25 西南化工研究设计院有限公司 一种焦炉气低温甲烷化催化剂的制备方法
CN112403468A (zh) * 2020-10-23 2021-02-26 宁波中科远东催化工程技术有限公司 一种煤基合成气甲烷化催化剂的制备方法
CN114713234A (zh) * 2021-01-04 2022-07-08 中国科学院过程工程研究所 一种复合载体负载Ni基催化剂及其制备方法和应用
CN115445623A (zh) * 2022-10-11 2022-12-09 宏业控股集团有限公司 一种呋喃连续加氢制四氢呋喃催化剂及其制备方法和应用
CN115888739A (zh) * 2022-11-07 2023-04-04 北京科技大学 稀土镍氧化物电子相变半导体甲烷合成催化剂及使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102950006B (zh) 一种耐高温合成天然气甲烷化催化剂及其制备方法
CN103480381A (zh) 一种高氧化镍含量甲烷化催化剂及其制备方法
CN106732647B (zh) 一种钙钛矿型甲烷燃烧催化剂及其制备方法与应用
CN103071507B (zh) 一种完全甲烷化催化剂及其制备方法和应用
CN106268852B (zh) 一种用于合成气一步法联产混合醇和α-烯烃的催化剂及其制备方法与应用
CN103706370B (zh) 一种煤制天然气高温甲烷化催化剂及其制备方法
CN103706360B (zh) 一种Ru/BaCeO3氨合成催化剂及其制备方法
CN103861591B (zh) 选择氧化脱除co的负载型纳米金催化剂及其制备和应用
CN102302931A (zh) 一种含氧甲烷混合气催化燃烧脱氧催化剂及其制备方法和应用
CN107519911A (zh) 一种利用有机小分子添加剂制备镍基催化剂及其在甲烷化反应中的应用
CN114272950A (zh) 一种ch4、co2重整制备合成气催化剂及其制备方法与应用
CN105797731B (zh) 一种耐高温型甲烷化催化剂及其制备方法
CN110339840A (zh) 一种利用类水滑石制备Ni和/或Ru基氨分解催化剂的制备方法
CN113634257A (zh) 一种双功能催化剂应用于烟道气中co2捕获-甲烷化一体化
CN108479845B (zh) 一种脱硝催化剂及其制备方法
CN106179356A (zh) 一种用于co2加氢制甲醇的铜锌铝催化剂及其制备方法
CN102527395B (zh) 一种甲烷化催化剂的制备方法
CN107321354B (zh) 一种高温高选择性二氧化碳甲烷化催化剂及其制备方法
CN102500386A (zh) 一种铈镍复合氧化物催化材料的制备方法
CN102513119A (zh) 一种煤制天然气的催化剂及其制备方法
CN102407129B (zh) 一种用于低浓度甲烷燃烧的耐高温催化剂及其制备方法
CN111804305A (zh) 一种甲醛催化转化催化剂的制备方法
CN106881084B (zh) 一种用于逆水煤气变换反应贵金属催化剂及其制备和应用
CN113908847B (zh) 一种利用碱浸提钒尾渣制备脱硝催化剂的方法
CN105642289A (zh) 一种合成气完全甲烷化催化剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140101