[发明专利]用于甲烷制合成气的金属基整体式催化剂及其制备方法

权利要求书

1.用于甲烷制合成气的金属基整体式催化剂，包括FeCrAl合金、负载在FeCrAl合金上的载体以及负载在载体上的活性组分和助剂，其中，活性组分占整个催化剂的1～1.3wt％，助剂占整个催化剂的0.01～0.5wt％，载体占整个催化剂的5～12wt％。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述活性组分为NiO、Mn₂O₃、CoO中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述助剂为CeO₂、La₂O₃、MgO中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为Fe₂O₃、MgAl₂O₄、NiAl₂O₄中的一种或多种。

5.权利要求1-4中任一所述的用于甲烷制合成气的金属基整体式催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将所述活性组分的硝酸盐和所述助剂的硝酸盐配成溶液浸渍于所述载体上，通过干燥、焙烧，得到催化剂固体粉体；

(2)将步骤(1)制备的催化剂粉体，加入Al₂O₃溶胶和1mol/l的HNO₃或HCl溶液，搅拌，其中Al₂O₃溶胶中的Al₂O₃与HNO₃或HCl溶液的质量比为1：1.5～2.5；

(3)将FeCrAl合金置于1mol/l的HCl溶液中，待有气泡出来后用去离子水和无水乙醇清洗干净，通过干燥、加热、焙烧，自然冷却至室温；

(4)将步骤(3)制备的FeCrAl合金浸入Al₂O₃溶胶中，浸泡后，以1～2cm/min的速度垂直升起，晾干、干燥、焙烧；

(5)将步骤(4)制备的Al₂O₃/FeCrAl金属基整体式复合载体置于步骤(2)的活性浆料中，浸泡、晾干、干燥、焙烧。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的为室温下干燥12～24小时，100～130℃干燥5～10小时；焙烧温度为700～900℃，焙烧时间为8～12小时。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述Al₂O₃溶胶由Al₂O₃、去离子水和1mol/lHNO₃制备的胶体(其中Al₂O₃：H₂O:1mol/lHNO₃的质量比为1:20:1.6)；转速为300～500r/min，搅拌时间为5～8小时；调节Al₂O₃溶胶的加入量使制得的活性浆料的催化剂含量为5～13wt％。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中焙烧温度为800～1000℃，时间为18～22h。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中浸泡时间为5～10分钟；干燥温度为100～130℃，时间为5～10小时；焙烧温度为400～500℃，时间为2～4小时；重复操作5～7次。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中浸泡时间为5～10分钟；干燥温度为100～130℃，时间为5～10小时；焙烧温度为400～600℃，时间为2～4小时；重复操作5～7次。