[发明专利]甲烷二氧化碳重整制合成气的NiO/γ-Al2O3催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及甲烷二氧化碳重整获得合成气的催化剂技术领域，是一种甲烷二氧化碳重整制合成气的NiO/γ-Al₂O₃催化剂及其制备方法。

背景技术

二氧化碳是产生温室效应的主要气体之一。面临全球气候变暖的窘迫形势，如何使其资源化利用，愈来愈成为人类最为关注的热点问题之一。利用甲烷二氧化碳重整技术，制备合成气（一氧化碳与氢气的混合物），继而通过F-T合成，制备含氧化合物或液体燃料，对于缓解能源危机，低碳减排，废弃物资源化利用，对逐步实现人类社会进入可持续发展模式意义重大。

在有催化剂条件下，二氧化碳转化率可以达到80%以上；在无催化剂条件下，二氧化碳与甲烷反应，其转化率几乎为零。

普通浸渍法是目前制备甲烷二氧化碳重整催化剂最常用的方法之一。

文献之一《高等学校化学学报》2002.Vo1.23.№1.92～97由魏俊梅、徐柏庆、李晋鲁、程振兴、王亚权、朱起明发表的“CO₂重整CH₄纳米ZrO₂负载Ni催化剂的研究(1) ——与常规载体上Ni催化剂的比较”一文，其采用普通浸渍法制备甲烷二氧化碳重整催化剂。反应100h后的寿命实验表明，Ni/γ-Al₂O₃催化剂表现出较差的催化活性。

文献之二《催化学报》2003.Vol.28.№2.19～22由金明善、索掌怀、徐秀峰、奇世学发表的“CeO₂对担载Ni催化剂的CH₄与CO₂重整反应活性的影响”一文，其考察了普通浸渍法制备的负载型Ni催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的催化活性。反应40h后的寿命实验结果表明，Ni/CeO₂/Al₂O₃催化剂不仅具有很高的甲烷及二氧化碳转化活性，而且显示出良好的抗积炭性能。

文献之三《化工技术与开发》2008. Vol.37.№3.1～4由李凝、王鹏、王强发表的“Ni／ZrO₂／A1₂0₃催化剂在CO₂重整 CH₄反应中催化性能研究”一文，其采用真空浸渍法考察了负载型Ni/γ-Al₂O₃催化剂在甲烷二氧化碳重整反应中的催化活性。反应100h后的寿命实验表明，Ni/γ-Al₂O₃催化剂表现出较差的催化活性。

直至目前，普通浸渍法虽仍为催化剂制备的一种常用、奏效的方法，但存在一些弊端，如制备的催化剂寿命低、活性差等。

发明内容

本发明提供了一种甲烷二氧化碳重整制合成气的NiO/γ-Al₂O₃催化剂及其制备方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的寿命低、活性差的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种甲烷二氧化碳重整制合成气的NiO/γ-Al₂O₃催化剂按下述步骤得到：

第一步，按重量份数计分别称取六水硝酸镍8份至9份、γ-氧化铝10份；

第二步，配置混合溶液：将上步中称取好的六水硝酸镍用去离子水配制成溶液；该溶液中，硝酸镍的浓度为0.5 摩尔每升至1摩尔每升；

第三步制备：首先，向溶液中加入γ-氧化铝，保持5分钟至10分钟，然后一并倒入胶体磨；其次，将胶体磨动磨盘与静磨盘之间的间隙调节到0.01毫米至0.3毫米，并向胶体磨通入冷却循环水；最后，启动胶体磨，使悬浮液在磨中循环研磨1小时至3小时后，取出悬浮液，烘干、焙烧，获得粉末状固体，将粉末状固体压片筛分过40目至60目筛，即得成型的NiO/γ-Al₂O₃催化剂。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种甲烷二氧化碳重整制合成气的NiO/γ-Al₂O₃催化剂的制备方法按下述步骤进行：第一步，按重量份数计分别称取六水硝酸镍8份至9份、γ-氧化铝10份；

第二步，配置混合溶液：将上步中称取好的六水硝酸镍用去离子水配制成溶液；该溶液中，硝酸镍的浓度为0.5 摩尔每升至1摩尔每升；