[发明专利]一种镍基纳米复合载体除焦油催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种镍基纳米复合载体除焦油催化剂的制备方法。其中，不含助剂催化剂的制备方法如下：步骤一，得到钛酸四丁酯乙醇混合溶液；制得乙醇硝酸混合水溶液；步骤二，制得纳米TiO₂粉末；步骤三，制得到改性分子筛；步骤四，制得到γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5催化剂载体；步骤五，使用饱和浸渍法将硝酸镍溶液浸渍到γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5载体上，干燥过夜，105℃干燥6h，放入煅烧炉中，在400～600℃的温度下煅烧3～8h，制得NiO/γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5催化剂。本发明具有提升催化剂的反应活性、抗积碳能力和使用寿命的效果。

主权项

1.一种镍基纳米复合载体除焦油催化剂的制备方法，其中，不含助剂催化剂的制备方法如下：步骤一，将钛酸四丁酯与无水乙醇按体积比1:2‑1:6混合，搅拌均匀，得到钛酸四丁酯乙醇混合溶液；将去离子水与无水乙醇按体积比1：1‑1.5混合，加入少量硝酸，控制pH值在3‑4之间，得到乙醇硝酸混合水溶液；在室温条件下，将乙醇硝酸混合水溶液使用蠕动泵0.5‑6ml/min缓慢滴加入钛酸四丁酯乙醇混合溶液，1000‑2000rpm剧烈搅拌使钛酸四丁酯水解，连续搅拌3小时，得到溶胶，其中钛酸四丁酯乙醇混合溶液与乙醇硝酸混合水溶液体积比为2:1‑3:1；步骤二，将得到的溶胶在85℃下干燥24小时，形成凝胶，将凝胶置于马弗炉当中550℃煅烧1‑6小时，得到纳米TiO₂粉末；步骤三，将商品分子筛HZSM‑5与碱性溶液在带有聚四氟乙烯内衬的高压釜内混合均匀，密封后在60‑180℃下加热搅拌处理0.5‑6h，冷却至室温，真空抽滤，使用去离子水洗涤至中性，110℃干燥过夜，得到改性分子筛；在步骤三中所述的碱性溶液中碱选自于NaOH、KOH、LiOH、Li₂CO₃、Na₂CO₃和K₂CO₃中的一种或者多种；在步骤三中所述的碱性溶液浓度为0.2‑6mol/L，碱性溶液与分子筛的液固比为20‑250ml/g；其中所述商品分子筛HZSM‑5的硅铝比Si/Al＝25、38、50或360；步骤四，将步骤二所得的纳米TiO₂粉末和步骤三所得的改性分子筛HZSM‑5与拟薄水铝石或γ‑Al₂O₃混合作为催化剂载体，添加占催化剂载体总质量1‑10wt％的0.2mol/L稀硝酸，1‑10wt％的田菁粉，1‑10wt％的羟甲基纤维素作为粘合剂和造孔剂，加入少量去离子水使用捏合机将物料混合均匀，使用挤条机将催化剂载体成型，105℃干燥过夜，在400～600℃的温度下煅烧3～8h，在煅烧过程中粘合剂与造孔剂受热分解，拟薄水铝石分解为γ‑Al₂O₃，得到γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5催化剂载体；其中比例为m(TiO₂)：m(HZSM‑5)：m(γ‑Al₂O₃)＝1‑20:50‑80:30‑50；其中所述拟薄水铝石中Al₂O₃质量含量为74wt％；步骤五，使用饱和浸渍法将硝酸镍溶液浸渍到γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5载体上，室温下干燥过夜，105℃干燥6h，再放入煅烧炉中，在400～600℃的温度下煅烧3～8h，制得NiO/γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5催化剂；其中所述硝酸镍的添加量以NiO计占总催化剂质量的1‑30wt％；余量为γ‑Al₂O₃‑TiO₂/HZSM‑5载体。