[发明专利]一种二氧化碳甲烷化催化剂及其应用

权利要求书

1.一种二氧化碳甲烷化催化剂，其特征在于，包括活性组分钴和通过助剂改性的二氧化钛载体，以金属元素计，所述活性组分钴的含量为5％～40％，所述助剂的含量为0.1％～15％，所述的含量均以二氧化钛载体的质量为基准，所述催化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)助剂改性二氧化钛载体的制备

溶胶凝胶法：将钛酸四丁酯和无水乙醇按体积比为1:1～2混合配制成混合溶液A；将冰醋酸、无水乙醇和去离子水按体积比为1～2:1～2:1进行混合，加入质量占上述钛酸四丁酯质量0.025％～3.75％的助剂，搅拌溶解配制成混合溶液B，在400～600r/min的搅拌速度下，将所述混合溶液B缓慢滴入所述混合溶液A中，滴完后持续搅拌0.5～1h，静置陈化3～10h形成凝胶，将凝胶置于80～110℃下干燥10～24h，研磨至100目以下，再于马弗炉中300～700℃下焙烧3～5h得到助剂改性的二氧化钛载体；

(2)催化剂的制备

沉积沉淀法：将质量比为0.2～2:1:50的六水硝酸钴、上述改性二氧化钛载体和去离子水混合配制成悬浮液，搅拌1～2h，再将0.5～1.0mol/L的碱溶液缓慢滴入上述悬浮液中，直至溶液的pH值为9～10，继续搅拌2～3h，再静置1～2h，经过滤、洗涤得到的滤饼在100～120℃下干燥10～24h，研磨至20～40目，再于马弗炉中400～550℃下焙烧3～5h得到催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳甲烷化催化剂，其特征在于，所述的助剂为钙、钪、铷、锶、钇、锆、铈中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化碳甲烷化催化剂，其特征在于，所述活性组分钴的含量为10％～30％。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化碳甲烷化催化剂，其特征在于，所述助剂的含量为0.5％～15％。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳甲烷化催化剂，其特征在于，所述碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸铵或碳酸钠溶液中的一种。

6.一种权利要求1-5任一项所述的二氧化碳甲烷化催化剂的应用，其特征在于，首先将催化剂在400℃下氢气还原3h，然后切换为原料气氢气和二氧化碳的混合气进行反应，反应条件为：常压、温度为140～500℃、原料气空速为2000～10000h^-1，以及原料气中氢气和二氧化碳的体积比为4:1。