[发明专利]一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂，其特征在于由催化剂载体以及负载于催化剂载体上的活性组分和协同组分组成；按重量百分数计，所述催化剂各组分的含量配比为：

活性组分 5-30%

协同组分 3-20%

催化剂载体 50-92%

所述活性组分为镍单质，协同组分为氧化钇，催化剂载体为ϒ-Al₂O₃。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂，其特征在于按重量百分数计，所述催化剂各组分的含量配比为：

活性组分 10.7%

协同组分 3-20%

催化剂载体 69.3-86.3%。

3.根据权利要求1或2所述的一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将ϒ-Al₂O₃放入马弗炉中，程序升温至750~850℃后恒温煅烧3~5h，然后自然降温至室温，得到预处理的ϒ-Al₂O₃；

2）将镍盐和钇盐依次加入到去离子水中，搅拌溶解至透明，然后超声20~40min，得到溶液A；

3）将步骤2）所得溶液A以0.5~1.0 mL/min的速率缓慢滴加至步骤1）所得预处理的ϒ-Al₂O₃中，边滴加边进行搅拌，使溶液A和预处理的ϒ-Al₂O₃混合并搅拌均匀至糊状，得糊状物；

4）将步骤3）所得糊状物超声20~40min后，在室温下避光浸渍12~24h，然后在100~110℃下干燥10~14h，最后于550~650℃下煅烧3~5h，得到ϒ-Al₂O₃负载氧化镍和氧化钇的催化剂前驱体，保存备用；

5）步骤4）所得催化剂前驱体置于管式炉中，在氢气气氛并于750~850℃下煅烧还原0.8~1.2h，氧化镍被还原成镍单质，得到ϒ-Al₂O₃负载镍单质和氧化钇的催化剂，即为所述的甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中，程序升温的过程为：从室温以3~5℃/min的速率升温到750~850℃。

5.根据权利要求3所述的一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂的制备方法，其特征在于步骤2）中，镍盐为硝酸镍，钇盐为硝酸钇。

6.如权利要求1或2所述的甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂在催化干重整反应中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于反应是在固定床反应装置中进行，反应温度为800~900℃，气体空速为96000 mL/(h·g)，甲烷和CO₂的进料体积比为1:1，反应压力为0.1MPa。