[发明专利]一种纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将镍盐前驱体和助剂盐前驱体完全溶解于含有足量碳源前驱体的水溶液中；

(2)将二氧化硅载体在搅拌条件下加入上述溶液中，然后超声浸渍处理，使得镍盐前驱体、助剂盐前驱体、碳源前驱体均匀分散于所述二氧化硅载体上；

(3)将得到的浸渍液真空干燥，然后在惰性气氛中于350～650℃焙烧2～6h，再在空气气氛中于350～650℃继续焙烧2～6h，将所得样品研磨，过筛至80～240目，得催化剂前驱体；

(4)将催化剂前驱体高温还原，即可得纳米镍基CO甲烷化催化剂；

上述制备过程中，镍盐前驱体4～10份、助剂盐前驱体0.5～2份、碳源前驱体溶液65～85份、二氧化硅载体5份；所述助剂为镧、铈或锆的硝酸盐中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述镍盐前驱体为硝酸镍、醋酸镍、乙酰丙酮镍中的任意一种。

3.如权利要求1所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳源前驱体为质量百分数30％～90％的多元醇和/或糖水溶液。

4.如权利要求3所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述多元醇和/或糖为乙二醇、丙三醇、葡萄糖、蔗糖中的一种或两种。

5.如权利要求1所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，将二氧化硅载体加入步骤(1)所得溶液后，加热升温至50～80℃，然后在该温度条件下超声浸渍处理2～6h。

6.如权利要求1所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述浸渍液真空干燥的温度为100～240℃，干燥时间4～12h。

7.如权利要求1所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述还原温度为500～650℃，还原气体由体积组成为25～85％氢气与15～75％氮气，在空速为1000～6000mL/(g·h)条件下进行还原。

8.一种由权利要求1至7中任一项所述的制备方法制备的纳米镍基CO甲烷化催化剂，其特征在于，其组成为活性金属Ni15～30wt％，助剂为3～10wt％，载体SiO₂ 65～80wt％。

9.一种权利要求8所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂在浆态床反应器中进行甲烷化反应中的应用，反应过程以导热系数大、热容大、沸点高的导热油作为惰性液体介质。

10.如权利要求9所述的纳米镍基CO甲烷化催化剂在浆态床反应器中进行甲烷化反应中的应用，其反应条件为：原料气H₂/CO体积比为3～4、反应温度280～340℃、反应压力1.0～4.0MPa、空速6000mL/(g·h)、催化剂用量0.018g_催化剂/mL_溶液、搅拌速率750转/min。