[发明专利]一种低温高活性甲烷化催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种低温高活性甲烷化催化剂，其特征在于，该催化剂包括活性组分、载体、结构助剂和活性助剂，其中：镍为活性组分，Al₂O₃为载体，MgO为结构助剂，稀土金属镧和金属锰作为活性助剂；

活性组分镍以NiO的形式存在于该催化剂中，镧和锰分别以La₂O₃和MnO₂的形式存在于该催化剂中；

各组分的质量百分比为：

NiO       18%～45%，

Al₂O₃      40%～70%，

MgO       5%～30%，

La₂O₃       0.4%～5%，

MnO₂       0.1%～5%。

2.根据权利要求1所述的低温高活性甲烷化催化剂，其特征在于各组分的质量百分比为：

NiO           20%～35%，

Al₂O₃          45%～65%，

MgO          10%～25%，

La₂O₃         1.5%～4%，

MnO₂             1.5%～5%。

3.根据权利要求1～2任一项所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）助剂沉淀：按催化剂成品中载体、活性组分、结构助剂、活性助剂的配比分别称取相应的Al₂O₃载体、Ni(NO₃)₂·6H₂O、镁盐、镧盐、锰盐，以镧盐和锰盐为活性助剂盐，将称取的Al₂O₃载体、镁盐倒入第一恒温反应釜内，再加水配制成混浊液，将第一恒温反应釜内的混浊液均匀加热至60℃～90℃，不断搅拌混浊液并向混浊液中缓慢加入沉淀剂，恒温反应2h～3h，待混浊液的pH值为6.5～7.5时，停止反应，得第一沉淀混合物，再将第一沉淀混合物过滤，将过滤后的滤浆放入高压反应釜中，在180℃～220℃下处理10h～25h，得载体中间物，并将载体中间物洗涤至中性；

（2）活性组分负载：将称取的Ni(NO₃)₂·6H₂O倒入第二反应釜中，再向第二反应釜中加水，并搅拌升温至60℃～90℃，配置成密度为1.0g/ml～1.5g/ml的硝酸镍溶液，再将活性助剂盐倒入第二反应釜中，形成混合溶液，然后将步骤1洗涤至中性的载体中间物倒入混合溶液中，恒温搅拌0.5h～1h，再向混合溶液中缓慢加入沉淀剂进行沉淀反应，沉淀反应时间为1h～5h，待第二反应釜内溶液的pH值为6.5～7.5时，停止反应，得第二沉淀混合物，将第二沉淀混合物依次经过滤、洗涤至中性、干燥后，再在400℃～500℃下煅烧，过筛，得到粉状催化剂；

（3）成型：向步骤2得到的粉状催化剂中加入其质量5%～15%的水和3%～5%的润滑剂，混合均匀后，压制成型，即得到低温高活性甲烷化催化剂成品。

4.根据权利要求3所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，镁盐为硝酸镁。

5.根据权利要求3所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为碳酸钠溶液，其中碳酸钠的质量百分比为6%～9%。

6.根据权利要求3所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，润滑剂为硬脂酸镁。

7.根据权利要求3所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，载体中间物的洗涤温度为50℃～80℃；所述步骤2中，第二沉淀混合物依次经过滤、洗涤至中性、干燥，洗涤的温度为50℃～80℃，干燥的温度为90℃～150℃。

8.根据权利要求3所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，混合均匀后，压制成型为圆柱状，即得到低温高活性甲烷化催化剂成品。

9.根据权利要求3-8任一项所述低温高活性甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，镧盐为La(NO₃)₃·6H₂O，锰盐为Mn(NO₃)₂·4H₂O。