[发明专利]一种整体挤出式催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明提供一种整体挤出式催化剂及其制备方法和应用。所述整体挤出式催化剂由活性组分镍、助催化剂镧以及催化剂载体组成，其中载体为γ‑Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、SiO₂中的一种或多种组成的混合物，且至少含有一种γ‑Al₂O₃载体。上述催化剂组分或其前驱体经过干混、捏合、练泥、挤出、干燥、焙烧与活性组分担载工序制成整体挤出式镍基催化剂。本发明提供的催化剂具有平行的纵向通道，反应床层压力降低，适用于完全甲烷化反应过程，尤其适用于高空速甲烷化反应工艺。

主权项

1.一种整体挤出式催化剂，其特征在于所述催化剂由活性组分、催化助剂与催化剂载体组成；其中，活性组分为镍，其含量以金属氧化物计，为催化剂总重量的5～35％；催化助剂为镧，其含量以金属氧化物计，为催化剂总重量的1～5％；其余为催化剂载体，其组成为γ‑Al2O3、ZrO2、TiO2、SiO2中一种或几种的混合物，其中至少含有一种γ‑Al2O3载体；在所述催化剂载体中，γ‑Al2O3的重量含量不低于10％；所述一种整体挤出式催化剂的制备方法，按照以下步骤进行：(1)按化学计量比称取固体投料物，包括催化剂载体氧化物或其前驱物、助催化剂镧的氧化物或其前驱物、固体粘合剂与固体润滑剂，投入混料机混合0.5～3小时，形成均匀固体混合物；(2)将水、液体粘合剂、液体润滑剂、液体保湿剂与步骤(1)中所述固体混合料按一定配比，在捏合机中捏合0.5～6小时，形成均匀泥料；(3)将步骤(2)所得泥料陈腐0～72小时，在练泥机中练泥1‑10遍，得到适于挤出的泥料生坯；(4)将步骤(3)所得泥料陈腐0～72小时，用挤出机将生坯挤出成所需形状并切割成一定尺寸的催化剂生坯；(5)将步骤(4)得到的催化剂生坯低温风干后，以0.5～1℃/min的升温速率升温至120℃干燥2～10小时，移入马弗炉中以0.5～2℃/min的升温速率升至500～850℃焙烧4小时后得到催化剂中间体；(6)将步骤(5)得到的催化剂中间体采用常规的等体积浸渍或过量浸渍方法，用含有催化剂活性组分Ni的硝酸盐水溶液浸渍本发明催化剂中间体，再经过120℃干燥2～10小时，移入马弗炉中以2℃/min的升温速率升至500～850℃焙烧4小时后得到通孔壁厚为0.5mm的催化剂；所述液体粘结剂优选为硝酸、甲酸、乙酸或/和柠檬酸，其用量以所用铝为基准，摩尔比为：液体粘结剂/Al＝0.03～2；所述固体粘结剂优选甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或/和微晶纤维素，其用量为固体投料物总重量的1～20％。