[发明专利]一种甲烷二氧化碳干重整制合成气反应催化剂的制备方法

说明书

本发明属于工业催化剂制备技术领域，具体涉及一种甲烷二氧化碳干重整制合成气反应催化剂的制备方法，包括以下步骤：1）粉体催化剂的制备：将活性金属可溶性盐、助剂可溶性盐溶解到去离子水中，然后以等体积浸渍法的方法与加热预处理后的固体载体粉末混合，超声搅拌、静置陈化、干燥、焙烧后得到催化剂粉末；2）催化剂成型：将步骤1）制备的催化剂粉末与粘结剂、助挤剂、去离子水搅拌混合均匀，陈腐、练泥、挤出成型、焙烧后即得成型后催化剂。本发明甲烷二氧化碳干重整制合成气反应催化剂的制备方法简单、易于大规模制备，并且成型后的催化剂表面碱性位增加，使催化剂在甲烷二氧化碳重整制合成气反应中表现出优异的催化活性和抗积碳能力。

技术领域

本发明属于工业催化剂制备技术领域，特别涉及一种甲烷二氧化碳干重整制合成气反应催化剂的制备方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人们生活生产对煤炭、石油等传统化石燃料的需求逐年增长，造成能源短缺。而化石燃料消耗排放出大量的温室气体(CH₄、CO₂、N₂O)，是造成全球气候变暖、海平面升高、两极冰川融化以及极端天气频发的主要原因之一。甲烷二氧化碳重整技术可以将甲烷、二氧化碳两种温室气体转化为及具工业价值的合成气(CO+H₂)，且该合成气能用于长链烃或含氧化合物的合成。甲烷二氧化碳重整不仅有利于缓解温室效应而且能够实现甲烷资源的高效利用。因此，甲烷二氧化碳重整作为一项高效绿色的技术备受人们的关注。

甲烷二氧化碳干重整反应是吸热反应，需要在高温下进行，催化剂容易因为积碳和烧结而失活。另外，甲烷二氧化碳干重整催化剂的研究多集中在粉体催化剂，粉末状催化剂由于背压大等一系列因素，其只能用于实验室台架上对催化剂活性进行研究，而在实际工业生产中，催化剂往往需要具有固定形状和机械强度，因此通过制备方法和催化剂成型配方的改进，开发一种抗积碳能力强、热稳定性好、成型的催化剂对甲烷二氧化碳重整反应的突破具有重大的作用。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种甲烷二氧化碳干重整制合成气反应催化剂的制备方法，能够有效克服现有催化剂易烧结、易积碳、成型困难等问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供一种甲烷二氧化碳干重整制合成气反应催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)催化剂粉末制备：将活性金属可溶性盐、助剂可溶性盐溶解到去离子水中，然后以等体积浸渍法的方法与加热预处理后的固体载体粉末混合，超声搅拌、静置陈化、干燥、焙烧后得到催化剂粉末；

2)催化剂成型：将步骤1)制备的催化剂粉末与粘结剂、助挤剂、去离子水搅拌混合均匀，陈腐、练泥、挤出成型、焙烧后即得成型后催化剂。

优选地，所述步骤1)中，活性可溶性盐为镍、钴或铁中的至少一种可溶性盐，其中Ni、Co、Fe作为活性金属组分，更优选地，镍、钴、铁可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或氯盐。

优选地，所述步骤1)中，活性金属组分占催化剂粉末的质量百分数为5％～30％，更优选地，活性金属组分占催化剂粉末的质量百分数为8％～15％。

优选地，所述步骤1)中，助剂可溶性盐为镧、铈或钐中的至少一种可溶性盐，其中La、Ce、Sm作为助剂，更优选地，镧、铈或钐可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或氯盐。

优选地，所述步骤1)中，助剂占催化剂粉末的质量百分数为0％～8％，更优选地，助剂占催化剂粉末的质量百分数为2％～6％。

优选地，所述步骤1)中，固体载体粉末为氧化铝、二氧化钛、二氧化硅、氧化锆中的至少一种，且固体载体粉末加热预处理的温度为200～400℃，加热预处理时间为2～3h。

优选地，所述步骤1)中，静置陈化时间为1～3h，焙烧温度为400～700℃，焙烧时间3～5h，更优选地，焙烧温度为600℃，焙烧时间4h。