[发明专利]一种甲烷二氧化碳重整催化剂及其制备方法和使用方法

权利要求书

1.一种甲烷二氧化碳重整催化剂，其特征在于：是以碳材料为载体负载活性金属制成的；所述碳材料占的质量百分比为80-98wt%，钴活性组分占的质量百分比为1-12wt%，铁活性组分占的质量百分比为1-8wt%；

所述碳材料是亚临界H₂O-CO反应的生成物H₂对褐煤进行改性后生成的碳材料；

所述催化剂的粘结指数G_RI达到95，强度SI₄²⁵>95%，热稳定性TS₊₆>95%；

所述的甲烷二氧化碳重整催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将褐煤粉碎成100目以下的颗粒，然后将煤颗粒与钴基-金属混合物、H₂O均匀混合；

所述煤颗粒、H₂O的质量比为0.3:1-2:1，钴基-金属混合物加入量为三种原料总量的2-20wt%；其中钴金属的添加量为三种原料混合物总量的1-12wt%；

所述钴基-金属混合物为Co-Fe₂O₃、Co-FeS,、Co-Fe₃O₄、Co-FeO中的一种或多种；

（2）将步骤（1）制得的混合物放入高压反应釜中，然后向反应釜中通入CO至1-5MPa，设置高压反应釜的搅拌速度为500-600r/min，反应体系的升温速率为6-8℃/min，将体系的温度升高至340℃-350℃，形成亚临界反应体系；

（3）打开设置于高压反应釜外部的超声波振动仪，让体系中的褐煤充分反应，温度保持在340℃-350℃，持续反应30min，停止加热，待体系冷却至室温，将改性后的褐煤取出，抽滤、干燥、炭化；

（4）炭化之后进行低温活化，反应温度设置在500℃-650℃，反应压力为1-10MPa，通入经负离子器活化的水蒸气进行活化，反应时间为1-7h，自然冷而后制得甲烷二氧化碳重整催化剂。

2.根据权利要求1所述的甲烷二氧化碳重整催化剂，其特征在于：所述炭化是将干燥之后的产物在隔绝空气的炭化炉中加热，加热温度即炭化温度设置在300-700℃。

3.一种权利要求1所述的甲烷二氧化碳重整催化剂的使用方法，其特征在于：

将甲烷、二氧化碳气体通过活化之后的催化剂进行反应，反应气体甲烷、二氧化碳的摩尔比为1:1，反应温度设置在600-900℃，反应甲烷、二氧化碳总的进气速率为100-150mL/min；催化剂的用量为3-10g。