[发明专利]一种甲烷化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备MgAl₂O₄尖晶石载体；

(2)制备催化剂粉料，制备方法具体包括如下步骤：

A将Ni(NO₃)₂、La(NO₃)₃、Zr(NO₃)₄和Mn(NO₃)₂四种溶液配置所得的硝酸盐混合液即为金属液，混合液中NiO含量为60～120g/L，La₂O₃含量为1～10g/L，ZrO₂含量为1～15g/L，MnO₂含量为5～30g/L；

B将碱液在搅拌下升温至70-80℃，用金属液与碱液进行中和反应，中和反应的温度为75-85℃，中和反应的时间为60-120min，中和反应结束后，在70-80℃条件下热老化60-120min，然后加入MgAl₂O₄尖晶石载体，继续在70-80℃条件下保温搅拌成化60-120min；

C成化完成后，将物料过滤洗涤，并在100～120℃条件下干燥至物料水分低于5％，最后在550-700℃条件下焙烧2-4h，即得催化剂粉料；

(3)将催化剂粉料、纯铝酸钙水泥和石墨以质量比为87～88∶8～9∶3～5一起加入球磨机内球磨，球磨后的物料加入脱盐水混合均匀，然后制粒，最后压制成型为Φ3.5×3.5mm圆柱体或者Φ11×8×2mm七孔柱状，即为成型后的催化剂颗粒，在0.8MPa蒸气压力下养护6～12h，养护后的催化剂于100～200℃条件下8～20h，即得氧化态成品催化剂；

(4)氧化态成品催化剂经脱物理水、还原和钝化后得所需的预还原型甲烷化催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中制备MgAl₂O₄尖晶石载体的方法具体为：

a取拟薄水铝石加入脱盐水中，并升温至70-80℃，之后在搅拌状态下加入硝酸，并以搅拌转速为300转/min条件下强烈搅拌1-3h，得铝胶溶液；

b取活性氧化镁加入脱盐水中，用胶体磨研磨至全部通过320目的特定粒度，得氧化镁浆料；

c将氧化镁浆料缓慢加入铝溶液中，中和过程一直保持搅拌转速为300转/min条件下强烈搅拌，加料时间为1-3h，加完后升温至70℃老化1-3h，得MgAl₂O₄尖晶石载体。

3.根据权利要求2述的一种甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤a中脱盐水与拟薄水铝石中的氧化铝与硝酸的质量比为18∶2.5∶0.15；步骤b中活性氧化镁与脱盐水的质量比为12∶0.65；活性氧化镁的质量以MgO质量计。

4.根据权利要求1所述的一种甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤A中NiO含量为70～110g/L，La₂O₃含量为2～6g/L，ZrO₂含量为2～6g/L，MnO₂含量为8～20g/L。

5.根据权利要求1所述的一种甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述碱液为Na₂CO₃和NaHCO₃混合溶液，Na₂CO₃和NaHCO₃的质量为3∶7-7∶3，碱液的总浓度为50-60g/L。

6.根据权利要求1所述的一种甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中球磨后的物料为需在250目下通过率大于95％；脱盐水的量占物料质量比为30-50％。