CN105597809A - 一种用于甲烷化反应的zsm-5负载过渡金属催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种用于甲烷化反应的zsm-5负载过渡金属催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105597809A CN105597809A CN201610156904.2A CN201610156904A CN105597809A CN 105597809 A CN105597809 A CN 105597809A CN 201610156904 A CN201610156904 A CN 201610156904A CN 105597809 A CN105597809 A CN 105597809A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- zsm
- transition metal
- surface area
- molecular sieve
- catalyst
- 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
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims abstract description 33
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 17
- -1 transition metal salts Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 18
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 17
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 claims description 16
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 claims description 5
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 5
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003283 rhodium Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003303 ruthenium Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002940 palladium Chemical class 0.000 claims description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract 1
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910009112 xH2O Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910019891 RuCl3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002787 Ru-Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002793 Ru–Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 230000002153 concerted effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
- B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/44—Noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
- B01J29/42—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/46—Iron group metals or copper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/617—500-1000 m2/g
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/63—Pore volume
- B01J35/635—0.5-1.0 ml/g
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
- C10L3/06—Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by C10G, C10K3/02 or C10K3/04
- C10L3/08—Production of synthetic natural gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明属于甲烷化反应催化剂及其制备方法技术领域,具体涉及一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法。本发明解决了现有甲烷化催化剂存在活性和选择性差、工做温度窄,机械强度不高和在使用过程中易失活等技术问题。本发明采用的载体为高比表面积ZSM-5分子筛,相对普通的ZSM-5分子筛来说,载体承载率更高,而且,提高金属含量,能提高分布均匀性,进而提高水热稳定性;采用的活性组分选自过渡金属盐,使ZSM-5负载过渡金属催化剂的活性和选择性更好,本发明具有较高水热稳定性、较好低温活性和较好的选择性,可以使得从燃料电池重整器的CO得到有效的清除。其它用途包括有效净化从锅炉、燃气轮机、各种柴油发动机等排出废气中的碳氧化物。
Description
技术领域
本发明属于用于甲烷化反应的催化剂及其制备方法技术领域,具体涉及一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂及其制备方法。
背景技术
所谓甲烷化,是指合成气中CO、CO2和H2在一定的温度、压力及催化剂作用下,进行化学反应生成CH4的过程(见化学反应方程式1和2)。在燃料电池重整反应器中,甲烷化反应被用来清除富氢重整气中极少量的CO(大约在0.2%到0.5%)。理想的催化剂应该促进(1)反应,抑制(2)反应。目前,甲烷化反应存在选择性差、温度范围窄等缺点,反应可通过选择优良的催化剂来提高甲烷化反应的活性和选择性。
CO+3H2→CH4+H2O(1)
CO2+4H2→CH4+2H2O(2)
甲烷化反应催化剂主要为氧化物负载型,载体通常为Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2;常见的活性组分为Ru、Ni、Fe、Co、Pd,Au,Rh等过渡金属。还有一些过渡金属氧化物、硫化物和非过渡元素氧化物。和其他活性组分相比,过渡金属催化剂不仅催化反应温度低、活性高,且甲烷化选择性好。
催化剂性能不仅与活性组分有关,还与载体密切相关。过渡金属催化剂常用载体有Al2O3、SiO2、TiO2、ZrO2,研究证实:相同的活性组分负载于不同载体上所得催化剂的活性不同。因此,具有优良特性的催化剂载体对甲烷化催化反应具有重要作用。
目前工业上甲烷化催化剂大多以Al2O3为载体,Al2O3因具有较大的比表面积和丰富的孔隙率,尤其是介孔结构,常被用做催化剂载体。但煅烧温度过高时,Al2O3易与催化剂作用形成稳定的结构,使催化剂还原困难;并且Al2O3的表面呈酸性,其负载活性组分后的催化剂用于CO/CO2甲烷化易造成催化剂积碳,性能还有待进一步提升。
SiO2作为载体制备的加氢催化剂具有较大的比表面积和较好的孔结构,但SiO2载体机械强度不高,且金属组分与载体间的相互作用不强,难以和活性组分起协同催化作用,此外在强放热的甲烷化反应中易烧结团聚,很快失活。
发明内容
本发明的目的是解决现有甲烷化催化剂存在活性和选择性差、工做温度窄,机械强度不高和在使用过程中易失活等技术问题,提供一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,它是由高比表面积ZSM-5分子筛和负载过渡金属盐按照100:0.1-5的重量比制成。
所述高比表面积ZSM-5分子筛的比表面积≥500m2/g以上,比孔容≥0.6mL/g。
所述负载过渡金属盐为铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。
一种制备所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,包括以下步骤:
1)将100份的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在100-120℃的温度下烘干2-4h,以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分;
2)将0.1-5份的负载过渡金属与水混合,制得活性组分溶液,所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容;
3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中,不断搅拌,得到粘稠物;
4)将粘稠物置于马弗炉中,并匀速升温升至120-150℃干燥2-4小时;然后继续匀速升温至500-550℃煅烧3-5小时;
5)将煅烧后的物料冷却至常温即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载铂族金属催化剂。
所述高比表面积ZSM-5分子筛的比表面积≥500m2/g以上,比孔容≥0.6mL/g。
所述负载过渡金属盐为铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。
所述步骤4)干燥过程中升温速度与煅烧过程中的升温速度相等,升温速度为5℃/min。。
本发明采用以上技术方案,采用的载体为高比表面积ZSM-5分子筛,高比表面积ZSM-5分子筛的颗粒尺寸小,比表面积大,比表面积在500m2/g以上,比孔容在0.6mL/g以上,相对普通的ZSM-5分子筛来说,载体承载率更高,而且,该高比表面积ZSM-5分子筛的SiO2与Al2O3摩尔比为20-200,提高金属含量,能提高分布均匀性,进而提高水热稳定性;采用的活性组分选自过渡金属,活性组分催化反应温度低、活性高、甲烷化选择性好,从而使ZSM-5负载过渡金属催化剂的活性和选择性更好。因此,与背景技术相比,本发明具有较高水热稳定性、较好低温活性和较好的选择性,可以使得从燃料电池重整器的CO得到有效的清除。其它用途包括有效净化从锅炉、燃气轮机、各种柴油发动机等排出废气中的碳氧化物。
具体实施方式
实施例1
本实施例中的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:它是由比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛和三氯化钌(RuCl3.xH2O)按照100:1的重量比制成。
一种制备本实施例所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,包括以下步骤:
1)将100份的比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在120℃的温度下烘干4h,以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分;
2)将1份的三氯化钌(RuCl3.xH2O)与水混合,制得活性组分溶液,所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容;
3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中,不断搅拌,得到粘稠物;
4)将粘稠物置于马弗炉中,并匀速升温升至150℃干燥4小时;然后继续以相同的升温速度匀速升温至550℃煅烧5小时,升温速度为5℃/min。;
5)将煅烧后的物料冷却至常温即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载铂族金属催化剂。
实施例2
本实施例中的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:它是由比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛和三氯化钌(RuCl3.xH2O)按照100:5的重量比制成。
一种制备本实施例所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,包括以下步骤:
1)将100份的比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在100℃的温度下烘干2h,以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分;
2)将5份的三氯化钌(RuCl3.xH2O)与水混合,制得活性组分溶液,所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容;
3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中,不断搅拌,得到粘稠物;
4)将粘稠物置于马弗炉中,并匀速升温升至120℃干燥2小时;然后继续以相同的升温速度匀速升温至500℃煅烧3小时,升温速度为5℃/min。;
5)将煅烧后的物料冷却至常温即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂。
实施例3
本实施例中的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:它是由比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛和硝酸镍(Ni(NO3)2)按照100:5的重量比制成。
一种制备本实施例所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,包括以下步骤:
1)将100份的比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在110℃的温度下烘干3h,以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分;
2)将5份的硝酸镍(Ni(NO3)2)与水混合,制得活性组分溶液,所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容;
3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中,不断搅拌,得到粘稠物;
4)将粘稠物置于马弗炉中,并匀速升温升至130℃干燥3小时;然后继续以相同的升温速度匀速升温至520℃煅烧4小时,升温速度为5℃/min。;
5)将煅烧后的物料冷却至常温即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载金属催化剂。
实施例4
本实施例中的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:它是由比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛和三氯化钌(RuCl3.xH2O)按照100:3的重量比制成。
一种制备本实施例所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,包括以下步骤:
1)将100份的比表面积≥500m2/g以上、比孔容≥0.6mL/g的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在110℃的温度下烘干3h,以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分;
2)将3份的三氯化钌(RuCl3.xH2O)与水混合,制得活性组分溶液,所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容;
3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中,不断搅拌,得到粘稠物;
4)将粘稠物置于马弗炉中,并匀速升温升至130℃干燥3小时;然后继续以相同的升温速度匀速升温至520℃煅烧4小时,升温速度为5℃/min。;
5)将煅烧后的物料冷却至常温后,重复实施例3中的步骤2到步骤5。即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载双金属(Ru-Ni/ZSM-5)催化剂。
上述实施例中的三氯化钌还可以用其它负载过渡金属盐代替,例如铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。
Claims (7)
1.一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:它是由高比表面积ZSM-5分子筛和负载过渡金属盐按照100:1-5的重量比制成。
2.根据权利要求1所述的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:所述高比表面积ZSM-5分子筛的比表面积≥500m2/g,比孔容≥0.6mL/g。
3.根据权利要求1所述的一种用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂,其特征在于:所述负载过渡金属盐为铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。
4.一种制备权利要求1所述用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将100份的高比表面积ZSM-5分子筛粉末在100-120℃的温度下烘干2-4h,以除去高比表面积ZSM-5分子筛粉末中的多余水分;
2)将1-5份的负载过渡金属盐与水混合,制得活性组分溶液,所述水的用量为高比表面积ZSM-5分子筛粉末的质量×高比表面积ZSM-5分子筛粉末的比孔容;
3)将步骤2)制备的活性组分溶液逐滴加至烘干后的高比表面积ZSM-5分子筛中,不断搅拌,得到粘稠物;
4)将粘稠物置于马弗炉中,并匀速升温升至120-150℃干燥2-4小时;然后继续匀速升温至500-550℃煅烧3-5小时;
5)将煅烧后的物料冷却至常温即得用于甲烷化反应的ZSM-5负载铂族金属催化剂。
5.根据权利要求4所述的一种制备用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,其特征在于:所述高比表面积ZSM-5分子筛的比表面积≥500m2/g,比孔容≥0.6mL/g。
6.根据权利要求4所述的一种制备用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,其特征在于:所述负载过渡金属盐为铁盐、镍盐、钌盐、铑盐、钯盐中的任意一种或几种以任意比的混合物。
7.根据权利要求4所述的一种制备用于甲烷化反应的ZSM-5负载过渡金属催化剂的方法,其特征在于:所述步骤4)干燥过程中的升温速度与煅烧过程中的升温速度相等,升温速度为5℃/min。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610156904.2A CN105597809A (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种用于甲烷化反应的zsm-5负载过渡金属催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610156904.2A CN105597809A (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种用于甲烷化反应的zsm-5负载过渡金属催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105597809A true CN105597809A (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=55978475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610156904.2A Pending CN105597809A (zh) | 2016-03-18 | 2016-03-18 | 一种用于甲烷化反应的zsm-5负载过渡金属催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105597809A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114392764A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-26 | 澳门科技大学 | 一种催化剂及其制备方法和在制备含氢燃气中应用 |
CN114588930A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-07 | 华南理工大学 | 一种全硅ZSM-5分子筛负载Pd及其制备方法和应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008056539A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 一酸化炭素のメタネーション方法 |
CN104492476A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-08 | 上海应用技术学院 | 一种改性zsm-5分子筛及其制备方法 |
CN104841474A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-08-19 | 碗海鹰 | Scr催化剂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-03-18 CN CN201610156904.2A patent/CN105597809A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008056539A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Catalysts & Chem Ind Co Ltd | 一酸化炭素のメタネーション方法 |
CN104492476A (zh) * | 2014-12-01 | 2015-04-08 | 上海应用技术学院 | 一种改性zsm-5分子筛及其制备方法 |
CN104841474A (zh) * | 2015-03-19 | 2015-08-19 | 碗海鹰 | Scr催化剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘化章: "《氨合成催化剂——实践与理论》", 30 September 2007, 化学工业出版社 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114392764A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-26 | 澳门科技大学 | 一种催化剂及其制备方法和在制备含氢燃气中应用 |
CN114392764B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-02-27 | 澳门科技大学 | 一种催化剂及其制备方法和在制备含氢燃气中应用 |
CN114588930A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-06-07 | 华南理工大学 | 一种全硅ZSM-5分子筛负载Pd及其制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pal et al. | Performance of water gas shift reaction catalysts: A review | |
CN110327933B (zh) | 二氧化碳加氢制备甲醇的催化剂及其制备方法和应用 | |
Ma et al. | Evolution of nanoscale amorphous, crystalline and phase-segregated PtNiP nanoparticles and their electrocatalytic effect on methanol oxidation reaction | |
US8642496B2 (en) | Method for forming a catalyst comprising catalytic nanoparticles and a catalyst support | |
CN106512999B (zh) | 一种甲烷干气重整催化剂及其制备方法 | |
CN106784895A (zh) | 一种基于Zr‑MOF结构的CO选择性甲烷化Ni/ZrO2催化剂及其制备方法 | |
JPWO2010122855A1 (ja) | 一酸化炭素の選択的メタン化触媒、その製造方法及びそれを用いた装置 | |
CN107500296B (zh) | 一种棒状β-Mo2C的可控合成及其在逆水汽变换反应中的应用 | |
JP3882044B2 (ja) | Fischer−Tropsch合成用触媒の調製方法 | |
CN102275963B (zh) | 一种氧化铝材料的制备方法 | |
CN107597119B (zh) | 抗积碳型钴基低温甲烷二氧化碳重整催化剂及其制备方法 | |
CN108671939A (zh) | 一种花状四氧化三钴纳米微球负载双金属催化剂及其用于hmf氢解制备dmf反应的方法 | |
CN115254100A (zh) | 一种用于co2加氢制乙醇的金属氧化物掺杂型单原子催化剂的制备与应用 | |
WO2021042874A1 (zh) | 一种二氧化碳甲烷化镍基催化剂及其制备方法和应用 | |
CN105597809A (zh) | 一种用于甲烷化反应的zsm-5负载过渡金属催化剂及其制备方法 | |
CN114192180A (zh) | 一种改性氮化硼负载的镍基甲烷干重整催化剂、其制备方法及其应用 | |
KR102472412B1 (ko) | 액상유기수소운반체 탈수소화용 촉매 및 이의 제조방법 | |
CN106391031B (zh) | 一种甲烷干气重整催化剂及其制备方法 | |
JP6684669B2 (ja) | アンモニア分解用触媒およびこの触媒を用いた水素含有ガスの製造方法 | |
JP5105709B2 (ja) | 水性ガスシフト反応触媒 | |
JP2004074061A (ja) | 水素製造用触媒、その製造方法、及び水素の製造方法 | |
CN100431696C (zh) | 镍的纳米线网络颗粒催化剂的制备方法 | |
CN109590001B (zh) | 一种用于甲烷重整制备合成气的抗积碳催化剂及其制备方法 | |
JP2013144266A (ja) | 燃料改質触媒及びその製造方法 | |
JP4776403B2 (ja) | 炭化水素の改質用触媒 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160525 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |