[发明专利]一种含钛铝复合载体的甲烷化催化剂及其制备方法

说明书

一种含钛铝复合载体的甲烷化催化剂及其制备方法，涉及甲烷化催化剂。按质量百分比的组分为：氧化镍10％～30％、二氧化钛1％～10％、稀土金属氧化物1％～10％，余量为氧化铝/三氧化二铝。将可溶性钛酸盐溶于去离子水中，加入碱性溶液，得白色沉淀，沉淀物洗涤后，加入氨水、硝酸和有机酸，配制可溶性含钛有机络合氧化物溶液。将γ‑Al2O3球放入水热处理釜，水热处理，煅烧热处理后，放入可溶性含钛有机络合氧化物溶液浸渍，干燥，焙烧，得TiO2‑Al2O3复合载体；将所得TiO2‑Al2O3复合载体用镍盐与稀土金属盐混合溶液等体积浸渍后，干燥，焙烧，即得含钛铝复合载体的甲烷化催化剂。

技术领域

本发明涉及甲烷化催化剂，尤其是涉及主要用于粗氢中少量一氧化碳的甲烷化的一种含TiO2-Al2O3复合载体的甲烷化催化剂及其制备方法。

背景技术

一氧化碳甲烷化催化剂一方面用于煤制天然气领域，另一方面，在化工领域，成品油加氢精制、合成氨工业中使用的氢气大部分来自于天然气或轻油蒸汽转化法、重油或煤的部分氧化法等方法制得，而采用这些制氢方法制备的H2产品中不可避免地含有一定量的CO、CO2。而氢气精制过程一般使用催化甲烷化的方法，将粗氢中CO的含量降至10ppm以下，甚至更低。在燃料电池中，为了防止铂电极中毒，一般要求氢气中CO的含量低于5ppm，工业上一般通过甲烷化将粗氢中的CO降到合适的范围。

自Tauster等人发现贵金属与二氧化钛载体之间存在强相互作用以来，二氧化钛就引起了催化工作者的兴趣。以二氧化钛作为载体制备的催化剂活性好、选择性高。但由于二氧化钛比表面积小、强度低、成本高的缺点，在工业上应用存在困难。中国专利CN102302936A公开一种共沉淀法制备含钛镍基催化剂，该催化剂的缺点是催化剂制备过程复杂，催化剂比表面积低；中国专利CN103157485A公开一种使用TiCl4与Al(NO3)3共沉淀法制备钛铝复合载体的方法，中国专利CN102247850A公开一种沉淀法制备的催化剂，将活性组分与钛组分沉淀于载体上，以上两种制备方法的缺点是复合载体比表面积低，后期需要成型，工艺复杂。中国专利CN104815662A公开一种合成气甲烷化的低温Ni-Fe/TiO2-Al2O3催化剂，该催化剂Ni、Fe含量较高，适用于煤制合成气甲烷化领域。

发明内容

本发明的目的是提供应用于粗氢精制中微量CO脱除的一种含钛铝复合载体的甲烷化催化剂及其制备方法。

所述含钛铝复合载体的甲烷化催化剂按质量百分比的组分为：氧化镍10％～30％、二氧化钛1％～10％、稀土金属氧化物1％～10％，余量为氧化铝(三氧化二铝)。

所述稀土金属氧化物可选自氧化钇、氧化镧、氧化铈、氧化镨、氧化钐等中的至少一种；优选氧化镧与氧化铈的组合，最好为氧化镧。

所述含钛铝复合载体的甲烷化催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将可溶性钛酸盐溶于去离子水中，加入碱性溶液，得白色沉淀，沉淀物洗涤后，加入氨水、硝酸和有机酸，配制可溶性含钛有机络合氧化物溶液。