CN106944067A - 一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法 - Google Patents

一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，该催化剂以镍为活性组分，二氧化硅为载体，由硝酸镍、硅酸钠和稀硝酸等原料，经简单的沉淀、老化、洗涤、干燥、研磨、还原等步骤制得。该方法工艺简单，制备过程易操作，无需高温煅烧，无需负载贵金属，从而降低了生产成本。制得的催化剂催化活性高，稳定性好，基本消除了反应过程中活性颗粒上的积碳，在温度700℃条件下，CH4和CO2转化率都在90％以上，且催化剂可稳定700h无明显失活。

Description

一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂合成技术领域，具体涉及一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法。
背景技术
我国天然气资源丰富、储量巨大。2014年国土资源部数据显示，我国常规天然气资源量为68万亿立方米，累计探明12万亿立方米。不仅如此，天然气的主要成分甲烷亦可通过丰富的生物质厌氧发酵大规模获取。天然气在我国能源结构中占有重要地位，国家统计局数据显示，其在能源消费总量的比重从2010的4.0％增至2013年的5.1％。天然气作为一种优质高效的清洁能源和化工原料，目前主要用于城市燃气、工业燃料、发电和化工等行业。由于石油资源日益短缺和环保要求日趋严格，利用甲烷合成油、烯烃、含氧化合物、氢气等成为甲烷利用的重要途径，受到国内外政府、企业、学术机构的特别关注。另一方面，热电、钢铁、建材等行业集中排放海量CO2，CO2作为主要温室气体，对大气和人类生存环境造成难以估量的影响，CO2减排是全球性的重大战略问题。甲烷干法重整，即CO2与甲烷反应生成合成气CO2+CH4＝2CO+2H2，并利用后续工业成熟的费托(F-T)合成技术将合成气转化合成油、烯烃及醇等含氧有机化工产品，为天然气有效利用和CO2减排两个全球重大问题的解决提供了极具吸引力的方法，因而受到国内外政府、企业、科学工作者的高度重视。同时，天然气井产出的天然气中含有相当量的CO2，从天然气中分离出CO2是天然气生产的重要工序，而干法甲烷重整直接利用CO2，无需进行CO2分离，可大幅度降低生产成本，因而对天然气工业也具有大的吸引力。
甲烷干法重整催化剂主要是以Pt、Ir、Ru、Rh、Pd、Ni、Co等第Ⅷ簇金属为活性组分的负载型金属催化剂。其中Pt、Ru、Pd等贵金属催化剂虽然催化活性高、稳定性好，但价格昂贵，且高温下容易烧结流失。而在非贵金属催化剂中，由于Ni基催化剂催化活性较高、成本低，成为研究的热点，但Ni基催化剂抗积炭能力差，容易因为表面积碳而导致失活。
中国专利CN 105709724A公开了一种镁铝氧化物固溶体负载钌甲烷干法重整催化剂及其制备方法，以镁铝层状复合氢氧化物为前驱体，经焙烧、浸渍后制得。催化剂中Ru的重量百分含量为0.5～4wt％。尽管该催化剂稳定性较好，但制备过程繁琐，且贵金属含量较高，不利于推广应用。
中国专利CN 102658145A公开了一种MgO(111)负载镍基催化剂的制备方法，第一步载体合成，通过镁条溶解于无水乙醇，再依次加入甲氧基苯甲醇、甲醇，在高压釜中反应、焙烧得到载体；第二步将载体浸渍于乙酰丙酮镍溶液中得到金属催化剂。但该催化剂的制备工艺复杂，过程不易控制，且稳定200h后活性仍然下降。
中国专利CN 104383927 A公开了一种甲烷干法重整制合成气的催化剂的制备方法，将改性的活性炭制作成电极，通过电极吸附法将多金属活性物Co-Ni-Zr-K-Mg负载到载体表面，制得甲烷干法重整催化剂Co-Ni-Zr-K-Mg/AC，这种方法需要将活性炭制作成电极，制备过程复杂。
综上所述，现有技术制备甲烷干法重整制合成气的催化剂仍然存在很多问题，能否克服上述诸多缺点和不足成为其应用的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法。该方法具有工艺简单、易操作、无需高温煅烧、无需负载贵金属、生产成本低等优点，制备得到的催化剂催化活性高，且极大的提高了催化稳定性，基本消除了反应过程中活性颗粒上的积碳。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，包括以下步骤：(a)配制一定浓度的Na2SiO3溶液，加入一定量酸溶液使其生成凝胶，接着调节溶液pH至定值；(b)配制Ni(NO3)2溶液；(c)在搅拌情况下将Ni(NO3)2溶液滴加到步骤(a)所得混合溶液中，再向混合溶液中加入沉淀剂，经密封老化、固液分离后，将所得固体烘干、研磨、还原即得目标催化剂。
按照上述方案，所述Na2SiO3溶液质量分数为10％，Ni(NO3)2溶液质量分数为10％。
按照上述方案，使Na2SiO3溶液生成凝胶所使用的酸溶液为质量分数16.76％-17.68％的稀硝酸，采用该稀硝酸调节溶液的pH至6。所述稀硝酸由HNO3含量为65-68％的浓硝酸与蒸馏水按照1:4的体积比混合而成。
按照上述方案，Ni(NO3)2溶液和Na2SiO3溶液混合时，Na2SiO3与Ni(NO3)2的摩尔比为0.02-0.095:0.005-0.04。
按照上述方案，所述沉淀剂为氨水、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾、硅酸钠以及尿素中的任意一种。
按照上述方案，所述沉淀剂为NH3含量为4.06％～4.55％的氨水。该氨水由质量分数为25-28％的浓氨水与蒸馏水按照1:5的体积比稀释而成。
按照上述方案，老化温度为90℃，老化时间为24h，老化完成后过滤洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨后由甲烷/二氧化碳/氩气混合气体高温还原。
按照上述方案，所述甲烷/二氧化碳/氩气混合气体中CH4、CO2、Ar的体积比为1:1:8，还原温度为600℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)制备方法工艺简单，制备过程易操作，无需高温煅烧，无需负载贵金属，从极大地降低了生产成本；(2)制得的催化剂具有很高的孔隙率和比表面积，且催化活性高，抗积碳能力强；(3)制得的催化剂稳定性、转化率高，在温度700℃条件下，CH4和CO2转化率都在90％以上，且催化剂可稳定700h无明显失活。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图2为本发明实施例1制备的催化剂稳定性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比随时间的变化曲线；
图3为本发明实施例2制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图4为本发明实施例3制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图5为本发明实施例4制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图6为本发明实施例5制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图7为本发明实施例6制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图8为本发明实施例7制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图9为本发明实施例8制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图10为本发明实施例9制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图11为本发明实施例10制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图12为本发明实施例11制备的催化剂活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比；
图13为本发明对比例1制备的催化剂稳定性测试所得CH4和CO2的转化率随时间的变化曲线。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案和实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1
(1)称取25.5798g Na2SiO3·9H2O加入到装有84.4182g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸(HNO3含量为65％～68％，下同)与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌(硝酸加入到Na2SiO3溶液中的过程就是生成H2SiO3凝胶的过程)，至溶液pH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加到步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)将分析纯浓氨水(NH3含量为25％～28％，下同)与蒸馏水按体积比1:5稀释，取6ml稀释后的氨水缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：
(1)称取实施例1所得催化剂0.05g，将其与0.5g石英砂混合均匀后填充于石英管反应器的中间(石英管内径为8mm，长度为300mm)，并使催化剂床层位于加热炉的恒温区部位。石英管反应器放置于一个温度可控的管式炉中；
(2)升温前，先通入V(CH4)/V(CO2)/V(Ar)＝1/1/8的混合原料气，通过质量流量计将流速调为30ml/min。然后开始升温，催化温度以10℃/min的速度上升，先从室温升至600℃，保温30min(此过程催化剂被还原)；此后每上升50℃，保温30min，至750℃保温后自然降温至550℃，保温30min；依次每降50℃保温30min，至400℃；
(3)将反应尾气通入气相色谱仪，进行在线检测分析。
实施例1活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图1。由图可知，从400℃至750℃，随温度的升高，CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比升高。
稳定性测试：
(1)称取实施例1所得催化剂0.05g，将其与0.5g石英砂混合均匀后填充于石英管反应器的中间(石英管内径为8mm，长度为300mm)，并使催化剂床层位于加热炉的恒温区部位。石英管反应器放置于一个温度可控的管式炉中；
(2)升温前，先通入V(CH4)/V(CO2)/V(Ar)＝1/1/8的混合原料气，通过质量流量计将流速调为30ml/min。然后开始升温，催化温度以10℃/min的速度上升，直接从室温升至700℃，保温700h；
(3)将反应尾气通入气相色谱仪，进行在线检测分析。
实施例1稳定性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比随时间的变化见图2。从图中可以发现，前600hCH4和CO2的转化率稳定在90％和92％左右，后100h略有下降。
实施例2
(1)称取27.0009gNa2SiO3·9H2O加入装有89.1081g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取1.4540gNi(NO3)2·6H2O加入到装有7.6856g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)将分析纯浓氨水与蒸馏水按体积比1:5进行稀释，取3ml稀释后的氨水缓慢滴入到步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试基本相同，唯一不同在于550℃-400℃温度点不测。
实施例2活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图3。由图3可知，该实施例在高温下具有很高的催化活性，低温没有催化活性。
实施例3
(1)称取11.3688gNa2SiO3·9H2O加入到装有37.5192g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入到步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)将分析纯浓氨水与蒸馏水按体积比1:5进行稀释，取6ml稀释后的氨水缓慢滴入到步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例3活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图4。
实施例4
(1)称取8.5260gNa2SiO3·9H2O加入到装有28.1394g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取5.8158gNi(NO3)2·6H2O加入到装有30.7422g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)将分析纯浓氨水与蒸馏水按体积比1:5进行稀释，取12ml稀释后的氨水缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例4活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图5。
实施例5
(1)称取5.6840gNa2SiO3·9H2O加入到装有18.7596g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入到步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取5.8158gNi(NO3)2·6H2O加入到装有30.7422g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)将分析纯浓氨水与蒸馏水按体积比1:5进行稀释，取12ml稀释后的氨水缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例5活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图6。
实施例6
(1)称取22.7360gNa2SiO3·9H2O加入到装有75.0384g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入到步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)称取2.5578gNa2SiO3·9H2O加入到装有8.4418g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试基本相同，唯一不同在于最低温度点测到500℃。
实施例6活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图7。由图7可知，该实施例在高温下具有优良的催化活性，低温催化活性很低。
实施例7
(1)称取25.5798gNa2SiO3·9H2O加入到装有84.4182g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)称取1.0100gKOH加入到装有10g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例7活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图8。
实施例8
(1)称取25.5798gNa2SiO3·9H2O加入到装有84.4182g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入到步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)称取0.7200gNaOH加入到装有10g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例8活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图9。
实施例9
(1)称取25.5798gNa2SiO3·9H2O加入到装有84.4182g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)称取0.9539gNa2CO3加入到装有10g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例9活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图10。
实施例10
(1)称取25.5798gNa2SiO3·9H2O加入到装有84.4182g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至PH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入到步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)称取1.2439gK2CO3加入到装有10g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例10活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图11。
实施例11
(1)称取25.5798gNa2SiO3·9H2O加入到装有84.4182g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至PH＝6；
(3)称取2.9079gNi(NO3)2·6H2O加入到装有15.3711g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(4)将步骤(3)所配溶液缓慢滴加入到步骤(2)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(5)称取0.5405g尿素加入装有10g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(4)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(6)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
活性测试：具体实验步骤与实施例1的活性测试相同。
实施例11活性测试所得CH4和CO2的转化率、H2与CO产量的摩尔比与温度的关系见图12。
对比例1
(1)称取28.4200gNa2SiO3·9H2O加入到装有93.798g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(2)再将分析纯浓硝酸与蒸馏水按体积比1:4稀释后缓慢滴入步骤(1)所得溶液中，边滴加边进行磁力搅拌，至溶液pH＝6；
(3)过滤，洗涤，所得固体在120℃烘5h，研磨成粉末；
(4)称取步骤(3)所制得粉末2.16g，加入到50g蒸馏水中，超声30分钟；
(5)称取1.1632gNi(NO3)2·6H2O加入到装有30g蒸馏水的烧杯中，超声溶解；
(6)将步骤(5)所配溶液缓慢滴加入步骤(4)所配溶液中，边滴加边进行磁力搅拌；
(7)称取0.32gNaOH加入装有20g蒸馏水的烧杯中，超声溶解后缓慢滴入步骤(6)所配溶液中，边滴边进行磁力搅拌；
(8)用保鲜膜密封，90℃老化24h，过滤，洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨。
稳定性测试：具体实验步骤与实施例1的稳定性测试基本相同，唯一不同是700℃保温时间为1h。
对比例1稳定性测试所得CH4和CO2的转化率随时间的变化见图13。对比例1催化剂在700℃下活性迅速下降。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式的改变，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)配制一定浓度的Na2SiO3溶液，加入酸溶液使其生成凝胶，接着调节溶液pH至定值；(b)配制Ni(NO3)2溶液；(c)在搅拌情况下将Ni(NO3)2溶液滴加到步骤(a)所得混合溶液中，再向混合溶液中加入沉淀剂，经密封老化、固液分离后，将所得固体烘干、研磨、还原即得目标催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：所述Na2SiO3溶液质量分数为10％，Ni(NO3)2溶液质量分数为10％。
3.根据权利要求1所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：所述酸溶液为16.76％-17.68wt％的稀硝酸，采用该稀硝酸调节溶液的pH至6。
4.根据权利要求1所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：Ni(NO3)2溶液和Na2SiO3溶液混合时，Na2SiO3与Ni(NO3)2的摩尔比为0.02-0.095:0.005-0.04。
5.根据权利要求1所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：所述沉淀剂为氨水、氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾、硅酸钠以及尿素中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：所述沉淀剂为NH3含量4.06％-4.55％的氨水。
7.根据权利要求1所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：老化温度为90℃，老化时间为24h，老化完成后过滤洗涤，所得固体在180℃烘干24h，研磨后由甲烷/二氧化碳/氩气混合气体高温还原。
8.根据权利要求7所述的一种用于甲烷二氧化碳重整制合成气的催化剂的制备方法，其特征在于：所述甲烷/二氧化碳/氩气混合气体中CH4、CO2、Ar的体积比为1:1:8，还原温度为600℃。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108371952A (zh) * 2018-02-28 2018-08-07 西京学院 一种配位-浸渍法制备甲烷-二氧化碳重整镍基催化剂的方法
CN108579750A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 武汉理工大学 一种铜掺杂Ni/SiO2纳米复合催化剂及其制备方法
CN110721715A (zh) * 2019-11-12 2020-01-24 万华化学集团股份有限公司 催化剂及其用于制备异己二醇的方法
CN111203222A (zh) * 2020-01-21 2020-05-29 武汉理工大学 用于纤维素催化重整制氢的钴基催化剂及其制备方法
CN112934225A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种双金属组分间苯二甲腈加氢催化剂及制备和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102203011A (zh) * 2008-09-30 2011-09-28 赢创德固赛有限公司 由硅酸盐溶液生产高纯度SiO2的方法
CN103861609A (zh) * 2014-02-24 2014-06-18 中国海洋石油总公司 一种非负载型高活性加氢催化剂的制备方法
CN106391032A (zh) * 2016-10-08 2017-02-15 常州创索新材料科技有限公司 一种甲烷化催化剂的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102203011A (zh) * 2008-09-30 2011-09-28 赢创德固赛有限公司 由硅酸盐溶液生产高纯度SiO2的方法
CN103861609A (zh) * 2014-02-24 2014-06-18 中国海洋石油总公司 一种非负载型高活性加氢催化剂的制备方法
CN106391032A (zh) * 2016-10-08 2017-02-15 常州创索新材料科技有限公司 一种甲烷化催化剂的制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108371952A (zh) * 2018-02-28 2018-08-07 西京学院 一种配位-浸渍法制备甲烷-二氧化碳重整镍基催化剂的方法
CN108579750A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 武汉理工大学 一种铜掺杂Ni/SiO2纳米复合催化剂及其制备方法
CN108579750B (zh) * 2018-04-13 2021-08-24 武汉理工大学 一种铜掺杂Ni/SiO2纳米复合催化剂及其制备方法
CN110721715A (zh) * 2019-11-12 2020-01-24 万华化学集团股份有限公司 催化剂及其用于制备异己二醇的方法
CN110721715B (zh) * 2019-11-12 2022-08-05 万华化学集团股份有限公司 催化剂及其用于制备异己二醇的方法
CN112934225A (zh) * 2019-12-11 2021-06-11 中国科学院大连化学物理研究所 一种双金属组分间苯二甲腈加氢催化剂及制备和应用
CN112934225B (zh) * 2019-12-11 2023-01-24 中国科学院大连化学物理研究所 一种双金属组分间苯二甲腈加氢催化剂及制备和应用
CN111203222A (zh) * 2020-01-21 2020-05-29 武汉理工大学 用于纤维素催化重整制氢的钴基催化剂及其制备方法

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