CN106345452A - 有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法 - Google Patents

有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106345452A
CN106345452A CN201610720181.4A CN201610720181A CN106345452A CN 106345452 A CN106345452 A CN 106345452A CN 201610720181 A CN201610720181 A CN 201610720181A CN 106345452 A CN106345452 A CN 106345452A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
sulfur
methanation
organic acid
hours
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
CN201610720181.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王玮涵
马新宾
王保伟
李振花
徐艳
吕静
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.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
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 Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201610720181.4A priority Critical patent/CN106345452A/zh
Publication of CN106345452A publication Critical patent/CN106345452A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/28—Molybdenum
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/002—Mixed oxides other than spinels, e.g. perovskite
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88—Molybdenum
    • B01J23/882—Molybdenum and cobalt
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/84—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/85—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/88—Molybdenum
    • B01J23/883—Molybdenum and nickel
    • 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
    • B01J2523/00—Constitutive chemical elements of heterogeneous catalysts

Abstract

本发明公开了一种有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂的方法，有机酸和催化剂活性组分前体、助剂前体溶液混合，将载体氧化铝粉末按比例加入溶液中并剧烈搅拌形成悬浮液，将悬浮液在室温干燥2‑6小时，在110℃下12‑24小时，在400‑800℃下煅烧4‑8小时，自然冷却，即为制得的催化剂；通过有机酸络合法制备出的耐硫甲烷化催化剂，具有高催化活性、高稳定性、操作工艺简单、低生产成本等优点，利用有机酸的络合作用显著提高活性组分和助剂在载体上的分散性，避免活性组分的助剂的团聚，从而获得高催化活性和稳定性。

Description

有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于合成气甲烷化反应催化剂，特别涉及一种有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化的催化剂及其方法，具体地说，涉及一种将含有硫化氢等酸性气体的合成气有效组分CO和H2转化为CH4的甲烷化反应催化剂，其中所述催化剂由催化剂活性组分氧化钼、载体氧化铝和助剂组成。
背景技术
甲烷化反应是指在一定的的温度、压力及催化剂的作用下，合成气中的有效组分CO和H2进行反应生成CH4的过程。反应式可表示为：
甲烷化催化剂是煤制天然气工艺中的关键技术。现有的工业甲烷化催化剂中，以NiO为活性组分的负载型催化剂具有较好的转化率和选择性。但是NiO催化剂对硫含量极为敏感，合成气原料在使用前需要脱除硫化氢等酸性气体至1ppm以下含量，否则容易导致催化剂的失活。因此，开发出效果较好的耐硫甲烷化催化剂能够极大地降低生产成本。
US4491639公开了一种MoS2催化剂的合成工艺。该工艺包括将硫源和金属化合物混合，在非氧化气氛下热处理，继而在还原气氛下加热，然后进行钝化得到催化剂。该催化剂具有较高初始活性，但是稳定性较差，并且工艺复杂。US4833112公开了一种用于甲烷生产的氧化铈负载氧化钼催化剂。负载在氧化铈载体上的氧化钼催化剂的甲烷化催化活性高于其负载在氧化铝载体上的催化活性。但经100小时试验后，该催化剂CO转化率迅速下降。CN103157485A公开了一种负载型耐硫甲烷化催化剂的制备方法，采用浸渍法或沉积沉淀法制备催化剂，以Co、Ni、La和/或K的氧化物为催化剂助剂，以Mo、W和/或V的氧化物为催化剂活性组分，以Ce、Zr、Ti、Mg和/或Si的氧化物为载体改性剂，以Ce或Al的氧化物为催化剂载体，通过共沉淀法、沉积沉淀法、浸渍法或溶胶凝胶法获得复合的多孔载体，然后通过浸渍法或沉积沉淀法将催化剂活性组分和助剂负载在多孔载体上。该催化剂在高温条件下表现出优异的催化活性，但是该过程涉及多次混合、干燥和煅烧步骤，制备工艺复杂。相对于传统催化剂，该催化剂在稳定性方面有所改善，但是，价格昂贵的Ce、Zr、Ti等氧化物的引入提高了催化剂的生产成本。
综上所述,目前仍需要开发一种廉价、高效、耐硫的甲烷化反应催化剂,同时兼顾催化剂的性能和生产成本，既能具备高催化活性和稳定性，也能具备较低的生产成本和简单的工艺过程。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种有机酸络合法制备耐硫甲烷化催化剂的方法，提高催化剂的活性和稳定性，降低催化剂的生产成本，简化催化剂的生产工艺。
本发明提供一种有机酸络合法制备的高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂，所述催化剂包括活性组分氧化钼、载体氧化铝、催化剂助剂。其中，活性组分占催化剂总重量的10-40％，载体占催化剂总重量的20-90％，助剂占催化剂总重量的0-40％。
本发明提供的有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂的方法包括以下步骤：按计量将有机酸和催化剂活性组分前体溶液混合，所述有机酸与催化剂活性组分前驱体、助剂前驱体摩尔之和的摩尔比为1-35:1，将载体氧化铝粉末按比例加入溶液中，并剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥2-6小时，在110℃下12-24小时，在400-800℃下煅烧4-8小时，自然冷却，即为制得的耐硫甲烷化催化剂。
优选地，活性组分氧化钼占催化剂总重量15-30％，载体占催化剂总重量的65-85％，助剂占催化剂总重量的0-5％。
所述有机酸为乙二胺四乙酸、柠檬酸、乙醇酸中的一种或一种以上，所述催化剂助剂选自氧化镍、氧化钴、氧化铁、氧化镁中的一种或一种以上。
所述催化剂的活性组分前驱体为仲钼酸铵和/或四硫代钼酸铵，催化剂助剂前驱体为硝酸镍、硝酸钴、硝酸铁、硝酸镁。
本发明提供的高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂的应用方法包括以下步骤：
在固定床反应器中装入20-80目的催化剂颗粒，将H2、CO和浓度在0.1-3.0体积％的气态硫化物的合成气转化为甲烷，甲烷化反应条件：H2/CO摩尔比为0.5-4.0:1，优选为0.8-1.2:1；反应操作温度为270-650℃，优选为450-600℃；反应操作压力为0.5-8.0MPa，优选为1.0-6.0MPa。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析。
本发明的耐硫甲烷化催化剂，在使用前或使用时，氧化钼至少部分或全部被硫化钼所取代。
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，利用有机酸的络合作用显著提高活性组分和助剂在载体上的分散性，避免活性组分的助剂的团聚，从而获得高催化活性和稳定性。本发明催化剂仅采用价格低廉的氧化铝为载体，无需额外添加价格昂贵的氧化铈、氧化锆、氧化钛等载体助剂来提高催化剂活性或改善催化剂稳定性，降低了催化剂生产成本，并且简化了催化剂的制备工艺。
附图说明
图1是本发明中有机酸络合法制备MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂和现有MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂的X射线衍射图谱的比较图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细描述，但以下包括实施例的描述仅用于使本发明所属技术领域的普通技术人员能够更加清楚地理解本发明的原理和精髓，不构成对本发明做任何限制。
实施例1
称取2.6820克柠檬酸、2.4769克仲钼酸铵溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到1CA-20MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为0.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表一。
实施例2
称取6.1190克乙二胺四乙酸、1.8577克仲钼酸铵溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到2EDTA-15MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为0.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表一。
实施例3
称取2.1230克乙醇酸、2.4769克仲钼酸铵、1.9519克硝酸钴溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到2GA-20MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为0.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表一。
实施例4
称取5.3640克柠檬酸、2.4769克仲钼酸铵、1.9519克硝酸钴溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到2CA-5CoO-20MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为1.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表一。
实施例5
称取5.0991克乙二胺四乙酸、2.4769克仲钼酸铵、1.9486克硝酸镍溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到1EDTA-5NiO-25MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为1.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表一。
表一 各实施例催化剂的耐硫甲烷化催化活性评价结果
表一实验数据表明，采用本发明的耐硫甲烷化催化剂，在优选条件下，催化活性高，催化剂稳定性好，适用于高温耐硫甲烷化反应过程。
对比例1
称取2.4769克仲钼酸铵溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到20MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为0.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表二。
对比例2
6.3058克硝酸铈溶于10克水中，加入7.5克氧化铝粉末并剧烈搅拌形成悬浮液，然后缓慢滴加过量氨水，使沉淀完全，过滤沉淀物并用去离子水多次洗涤至中性后在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧4小时，得到25CeO2-75Al2O3复合氧化物载体。称取2.4769克仲钼酸铵溶于10克水中并搅拌均匀，将10克上述复合氧化物载体粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到20MoO3/25CeO2-75Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为0.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表二。
对比例3
称取2.4769克仲钼酸铵、1.9519克硝酸钴溶于10克水中并搅拌均匀，将10克载体氧化铝粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到5CoO-20MoO3/Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为1.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表二。
对比例4
6.3058克硝酸铈溶于10克水中，加入7.5克氧化铝粉末并剧烈搅拌形成悬浮液，然后缓慢滴加过量氨水，使沉淀完全，过滤沉淀物并用去离子水多次洗涤至中性后在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧4小时，得到25CeO2-75Al2O3复合氧化物载体。称取2.4769克仲钼酸铵、1.9519克硝酸钴溶于10克水中并搅拌均匀，将10克上述复合氧化物载体粉末加入溶液中，剧烈搅拌形成悬浮液。将悬浮液在室温干燥4小时，在110℃下干燥12小时，在600℃下煅烧6小时，然后自然冷却，得到5CoO-20MoO3/25CeO2-75Al2O3耐硫甲烷化催化剂。
催化剂活性评价在固定床反应器中进行。取20-80目(粒径750-178μm)的催化剂颗粒装入反应器中，然后通入3％硫化氢和97％氢气气氛，在400℃温度和常压下硫化4h，即为硫化的催化剂。硫化结束后，将催化剂床层的温度稳定在预先设定的反应温度下，切换为硫化氢浓度为1.2％的合成气(H2/CO摩尔比值为1)作为原料气，在反应温度550℃、反应压力3.0MPa条件下进行耐硫甲烷化反应。原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析，通过计算得到耐硫甲烷化反应的CO转化率和CH4选择性。催化剂的活性评价结果详见附表二。
表二 各实施例催化剂的耐硫甲烷化催化活性评价结果
表二实验数据表明，和传统的Al2O3负载的耐硫甲烷化催化剂相比，本发明的有机酸络合法制备的催化剂，CO转化率增大，并且催化剂稳定性良好。有机酸络合法制备的耐硫甲烷化催化剂，在不使用价格昂贵的氧化铈助剂、简化制备工艺的情况下，其催化活性和稳定性优于CeO2-Al2O3复合氧化物载体负载的耐硫甲烷化催化剂。

Claims (10)

1.一种高稳定性高温耐硫甲烷化的催化剂，其特征在于包括活性组分氧化钼、载体氧化铝和催化剂助剂，其中活性组分氧化钼占催化剂总重量的10-40％，载体占催化剂总重量的20-90％，助剂占催化剂总重量的0-40％；
优选地，活性组分氧化钼占催化剂总重量的15-30％，载体占催化剂总重量的65-85％，助剂占催化剂总重量的0-5％；
制备方法是将有机酸和催化剂活性组分前体、助剂前体溶液混合，将载体氧化铝粉末按比例加入溶液中并剧烈搅拌形成悬浮液，将悬浮液在室温干燥2-6小时，在110℃下12-24小时，在400-800℃下煅烧4-8小时，自然冷却。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的催化剂助剂选自氧化镍、氧化钴、氧化铁、氧化镁中的一种或一种以上。
3.权利要求1所述的耐硫甲烷化催化剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)按计量将有机酸、催化剂活性组分前驱体和催化剂助剂前驱体均匀混合，将载体氧化铝粉末按比例加入溶液中，并剧烈搅拌形成悬浮液，有机酸与催化剂活性组分前驱体、助剂前驱体摩尔之和的摩尔比为1-35:1；
2)将悬浮液在室温干燥2-6小时，在110℃下12-24小时，在400-800℃下煅烧4-8小时，自然冷却，即为制得的耐硫甲烷化催化剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的有机酸为乙二胺四乙酸、柠檬酸、乙醇酸中的一种或一种以上。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的催化剂活性组分前驱体为仲钼酸铵和/或四硫代钼酸铵。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述催化剂助剂前驱体为硝酸镍、硝酸钴、硝酸铁、硝酸镁。
7.权利要求1所述的高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂的应用方法，其特征在于包括以下步骤：
在固定床反应器中装入20-80目的催化剂颗粒，将H2、CO和浓度在0.1-3.0体积％的气态硫化物的合成气转化为甲烷,甲烷化反应条件：H2/CO摩尔比为0.5-4.0:1，反应操作温度为270-650℃；反应操作压力为0.5-8.0MPa；原料气和反应器出口的气体组成均通过气相色谱在线检测分析。
8.根据权利要求7所述的的应用方法，其特征在于在使用前或使用时，氧化钼至少部分或全部被硫化钼所取代。
9.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于所述的H2/CO摩尔比为0.8-1.2:1。
10.根据权利要求7所述的应用方法，其特征在于所述的反应操作温度为450-600℃；反应操作压力为1.0-6.0MPa。
CN201610720181.4A 2016-08-25 2016-08-25 有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法 Pending CN106345452A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610720181.4A CN106345452A (zh) 2016-08-25 2016-08-25 有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610720181.4A CN106345452A (zh) 2016-08-25 2016-08-25 有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106345452A true CN106345452A (zh) 2017-01-25

Family

ID=57844974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610720181.4A Pending CN106345452A (zh) 2016-08-25 2016-08-25 有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106345452A (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108479753A (zh) * 2018-03-23 2018-09-04 中国石油大学(华东) 一种钼基复合催化剂的制备方法及其应用
CN108499516A (zh) * 2018-04-03 2018-09-07 中国神华能源股份有限公司 负载型砷吸附剂及其制备方法和应用以及砷脱除的方法
CN109092323A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 中国石油化工股份有限公司 低温scr烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN109092324A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 中国石油化工股份有限公司 低温scr烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN109569577A (zh) * 2019-01-15 2019-04-05 山东玉皇化工有限公司 复合金属氧化物催化剂及其制备方法和应用
CN109833882A (zh) * 2017-11-27 2019-06-04 中国石油化工股份有限公司 烟气脱硝催化剂及其制备方法
CN109894147A (zh) * 2019-02-21 2019-06-18 中科合成油技术有限公司 一种负载型钴基催化剂及其制备方法和使用方法
CN112892548A (zh) * 2021-01-25 2021-06-04 天津大学 一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法及锰基催化剂
CN112892549A (zh) * 2021-01-25 2021-06-04 天津大学 一种电催化氧化处理污水的催化剂及其制备方法
CN114471528A (zh) * 2022-03-21 2022-05-13 西南石油大学 高含硫天然气直接转化材料及其规模化制备方法与用途
CN114534735A (zh) * 2021-12-31 2022-05-27 嘉兴学院 一种螯合辅助策略制备高分散负载型金属催化剂的方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151191A (en) * 1977-11-14 1979-04-24 The American Gas Association Sulfur resistant molybdenum catalysts for methanation
CN101537357A (zh) * 2009-04-28 2009-09-23 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种合成气制甲烷催化剂及制备方法和应用
CN102463118A (zh) * 2010-11-02 2012-05-23 新奥科技发展有限公司 一种耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN103127939A (zh) * 2011-11-24 2013-06-05 新奥科技发展有限公司 一种蜂窝状整体式耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN103464164A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 酒石酸络合法制备甲烷化催化剂的方法
CN103480362A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 神华集团有限责任公司 一种负载型耐硫甲烷化催化剂的制备方法
CN103495421A (zh) * 2013-09-05 2014-01-08 刘博男 一种耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN104998669A (zh) * 2014-04-24 2015-10-28 北京化工大学 一种耐硫甲烷化催化剂的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4151191A (en) * 1977-11-14 1979-04-24 The American Gas Association Sulfur resistant molybdenum catalysts for methanation
CN101537357A (zh) * 2009-04-28 2009-09-23 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种合成气制甲烷催化剂及制备方法和应用
CN102463118A (zh) * 2010-11-02 2012-05-23 新奥科技发展有限公司 一种耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN103127939A (zh) * 2011-11-24 2013-06-05 新奥科技发展有限公司 一种蜂窝状整体式耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN103464164A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 酒石酸络合法制备甲烷化催化剂的方法
CN103495421A (zh) * 2013-09-05 2014-01-08 刘博男 一种耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN103480362A (zh) * 2013-10-14 2014-01-01 神华集团有限责任公司 一种负载型耐硫甲烷化催化剂的制备方法
CN104998669A (zh) * 2014-04-24 2015-10-28 北京化工大学 一种耐硫甲烷化催化剂的制备方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109092323A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 中国石油化工股份有限公司 低温scr烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN109092324A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 中国石油化工股份有限公司 低温scr烟气脱硝催化剂及其制备方法和应用
CN109833882A (zh) * 2017-11-27 2019-06-04 中国石油化工股份有限公司 烟气脱硝催化剂及其制备方法
CN108479753A (zh) * 2018-03-23 2018-09-04 中国石油大学(华东) 一种钼基复合催化剂的制备方法及其应用
CN108499516A (zh) * 2018-04-03 2018-09-07 中国神华能源股份有限公司 负载型砷吸附剂及其制备方法和应用以及砷脱除的方法
CN109569577A (zh) * 2019-01-15 2019-04-05 山东玉皇化工有限公司 复合金属氧化物催化剂及其制备方法和应用
CN109894147A (zh) * 2019-02-21 2019-06-18 中科合成油技术有限公司 一种负载型钴基催化剂及其制备方法和使用方法
CN112892548A (zh) * 2021-01-25 2021-06-04 天津大学 一种用于污水处理的锰基催化剂的制备方法及锰基催化剂
CN112892549A (zh) * 2021-01-25 2021-06-04 天津大学 一种电催化氧化处理污水的催化剂及其制备方法
CN114534735A (zh) * 2021-12-31 2022-05-27 嘉兴学院 一种螯合辅助策略制备高分散负载型金属催化剂的方法
CN114471528A (zh) * 2022-03-21 2022-05-13 西南石油大学 高含硫天然气直接转化材料及其规模化制备方法与用途

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106345452A (zh) 有机酸络合法制备高稳定性高温耐硫甲烷化催化剂及其方法
EP0107358B1 (en) High activity transition metal catalysts and methods for making them
CN102441393B (zh) 一种以改性氧化铝为载体的费托合成催化剂及其应用
CN105772049B (zh) 一种用于合成气直接制备烯烃的碳化钴基催化剂及其制备方法和应用
CN108855109A (zh) 一种化学链部分氧化甲烷制合成气氧载体及其制备方法和应用
CN102728379A (zh) 一种费托合成催化剂、其制备方法和应用
CN105817222B (zh) 一种烃类费-托合成用催化剂组合物的制备方法及应用
CN107537478A (zh) 一种自支撑核‑壳结构催化剂及其制备方法和应用
Zhang et al. Octahedral core–shell bimetallic catalysts M@ UIO-67 (M= Pt–Pd nanoparticles, Pt–Pd nanocages): metallic nanocages that enhanced CO2 conversion
CN103962123A (zh) 一种ZrO2负载的耐硫甲烷化催化剂及其制备方法
CN105921147B (zh) 一种烃类费-托合成用催化剂组合物及其应用
CN110327933A (zh) 二氧化碳加氢制备甲醇的催化剂及其制备方法和应用
CN102773108B (zh) 一种硫化氢制氢气催化剂的制备方法
Liang et al. Dry reforming of methane for syngas production over noble metals modified M-Ni@ S-1 catalysts (M= Pt, Pd, Ru, Au)
CN103846110B (zh) 一种费托合成催化剂的活化方法及其应用
CN103801287B (zh) 一种负载型耐硫甲烷化催化剂的制备方法
CN113058604B (zh) 一种花型催化剂、其制备方法及应用
CN108479754A (zh) 一种制备氧化锆负载的耐硫甲烷化催化剂的方法
JP4222839B2 (ja) 炭化水素の改質方法
CN106378159A (zh) 乙二醇燃烧法制备低温耐硫甲烷化的催化剂及其方法
CN102773109B (zh) 一种由硫化氢制氢气的催化剂及其制备方法
CN111036199A (zh) 金红石型氧化钛担载的催化剂在二氧化碳加氢反应中的应用
CN105879854B (zh) 一种耐硫甲烷化催化剂及其制备方法和应用
NL2024660B1 (en) Sepiolite derived catalyst with spinel structure, and preparation method and application thereof
CN114433059A (zh) Co2加氢合成低碳烯烃化合物的催化剂及制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170125