[发明专利]一种甲烷化催化剂及其应用

权利要求书

1.一种甲烷化催化剂，其特征在于以M_yM’_1-ySi_x为活性组分，以S为载体，活性组分与载体的质量比为：5-60∶100；其中y是0.25、0.5、0.75或1，x是1或2；M、M’为第VIII族元素且不相同；活性组分为硅化镍、硅化钴、硅化铁、硅化钼、硅化钨、双组元硅化镍钴。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷化催化剂，其特征在于，第VIII族元素包括Ni、Fe、Co、Mo、W。

3.根据权利要求1或2所述的一种甲烷化催化剂，其特征在于载体S是SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、分子筛、活性炭、碳纳米管及其复合载体。

4.权利要求1或2所述甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于如下步骤：

以多孔性载体材料担载金属氧化物为前驱体，在流量为10-100sccm氢气气氛下以1-10℃/min升温升至还原温度350-600℃，恒温还原2-5h，在氢气气氛调至200-650℃硅化；用纯度大于99.99％的硅烷与氢气的混合，混合比为5-20vol.％，对还原后样品进行硅化15-60min，硅化完成后在氢气气氛下下降至室温，在惰性气氛下吹扫钝化，即得到相应的高活性和甲烷选择性的金属硅化物甲烷化催化剂。

5.权利要求3所述甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于如下步骤：

以多孔性载体材料担载金属氧化物为前驱体，在流量为10-100sccm氢气气氛下以1-10℃/min升温升至还原温度350-600℃，恒温还原2-5h，在氢气气氛调至200-650℃硅化；用纯度大于99.99％的硅烷与氢气的混合，混合比为5-20vol.％，对还原后样品进行硅化15-60min，硅化完成后在氢气气氛下下降至室温，在惰性气氛下吹扫钝化，即得到相应的高活性和甲烷选择性的金属硅化物甲烷化催化剂。

6.根据权利要求4所述甲烷化催化剂的制备方法，其特征还在于所述的制备方法为浸渍法、化学气相沉积法、沉淀法。

7.根据权利要求5所述甲烷化催化剂的制备方法，其特征还在于所述的制备方法为浸渍法、化学气相沉积法、沉淀法。

8.根据权利要求4所述的甲烷化催化剂的制备方法，其特征还在于前躯体为：硝酸镍、醋酸镍或乙酰丙酮镍作为镍的前躯体、硝酸铁或氯化铁作为铁的前躯体、氯化钴或硝酸钴作为钴的前躯体、钼酸铵或氯化钼作为钼的前躯体、钨酸铵或钨酸钠作为钨的前躯体。

9.根据权利要求5所述的甲烷化催化剂的制备方法，其特征还在于前躯体为：硝酸镍、醋酸镍或乙酰丙酮镍作为镍的前躯体、硝酸铁或氯化铁作为铁的前躯体、氯化钴或硝酸钴作为钴的前躯体、钼酸铵或氯化钼作为钼的前躯体、钨酸铵或钨酸钠作为钨的前躯体。

10.根据权利要求4所述的一种甲烷化催化剂主要应用于煤制合成气甲烷化获得甲烷。