[发明专利]用于煤基甲烷化合成天然气的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于煤基甲烷化合成天然气的催化剂，其特征在于，以镁铝尖晶石（MgAl2O4）和锌铝尖晶石（ZnAl2O4）为复合氧化物载体，以硝酸镍（Ni）为活性组分，以钛（Ti）、锰（Mn）、镧（La）、铈（Ce）的氧化物为助剂，各组分的质量之和为100%，其中：

活性组分 10～50%；

助剂 0.5～5%；

其余为锌铝尖晶石和镁铝尖晶石的复合氧化物载体。

2.如权利要求1所述的用于煤基甲烷化合成天然气的催化剂，其特征在于，所述助剂为钛（Ti）、锰（Mn）、镧（La）或铈（Ce）硝酸盐的一种或两种。

3.一种用于煤基甲烷化合成天然气的催化剂，其特征在于，以镁铝尖晶石（MgAl2O4）和锌铝尖晶石（ZnAl2O4）为复合氧化物载体，以硝酸镍（Ni）为活性组分，以钛（Ti）、锰（Mn）、镧（La）、铈（Ce）的氧化物为助剂，各组分的质量之和为100%，其中：

活性组分 15～40%；

助剂 0.5～5%；

其余为锌铝尖晶石和镁铝尖晶石的复合氧化物载体。

4.权利要求1所述的用于煤基甲烷化合成天然气的催化剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

（1）用溶液沉淀法制备复合尖晶石载体

①将硝酸镁（Mg(NO3)2﹒6H2O）、硝酸锌（Zn(NO3)2﹒6H2O）、硝酸铝（Al(NO3)3﹒9H2O）及扩孔剂溶于去离子水中配制成混合溶液，在65～80℃温度下搅拌1小时，使之充分溶解，得到盐溶液A；

②将沉淀剂溶解于去离子水中，搅拌1小时，使之充分溶解，形成碱溶液B；

③将所述盐溶液 A与所述碱溶液B同时滴加入烧杯中进行沉淀：控制沉淀温度为50～80℃，PH值为8～11，沉淀均匀后静置、恒温老化2～6小时；

④进行过滤并用去离子水洗涤、沉淀，将所得沉淀物在90～120℃下干燥6～24小时，再将干燥后的沉淀物在700～900℃下焙烧4～6小时，得到复合尖晶石载体；

（2）制备催化剂前驱体

将活性组分硝酸镍（Ni）与助剂溶解于100ml去离子水中，在60℃下温度搅拌1小时，使之充分溶解并混合均匀，配置成浸渍液；

利用等体积浸渍法对步骤（1）得到的复合载体进行浸渍，然后常温静置6～24小时，得到催化剂前驱体；

（3）干燥

将步骤（2）得到的催化剂前驱体放入90～120℃的烘箱中干燥6～24小时；

（4）焙烧

将步骤（3）干燥后的催化剂前驱体放入马弗炉中升温至450～550℃焙烧4～6小时，得到粉末状甲烷化催化剂；

（5）造粒

将步骤（4）得到的粉末状甲烷化催化剂与粘结剂混合进行造粒；

（6）压片成型

将步骤（5）的造粒与润滑剂混合，经压片机压制成型，得到直径（Φ）与高度（h）均为5mm的圆柱形催化剂。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的扩孔剂为乙炔炭黑、活性炭、四乙基氢氧化铵（TEAOH）或聚乙烯醇（PVA）的一种或两种。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的沉淀剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠或氨水的一种或两种。