[发明专利]一种用于二氧化碳甲烷化的镍基催化剂的制备及应用

摘要

本发明公开了一种用于二氧化碳甲烷化催化剂的制备及其应用。该催化剂以钛交联膨润土为载体，其活性组分为金属镍，镍在载体上的负载量占催化剂总重量的5～20％。通过浸渍法制备0.5mol/L的硝酸镍水溶液，将Ti‑交联膨润土加入到硝酸镍水溶液中加热搅拌，经过滤，干燥以及焙烧过程得到镍负载量为5～20wt％的Ni/Ti‑交联膨润土催化剂。该方法制备的催化剂于固定床反应器中进行还原后，在空速为3600mL·gcat‑1·h‑1的V(H2)/V(CO2)＝4的原料气，250～450℃及0.4MPa的条件下进行二氧化碳加氢甲烷化反应，在反应温度为350～400℃的条件下，具有较高的催化活性，甲烷的选择性在99％以上。本发明的催化剂制备方法简单，活性高，成本低，操作便捷等优点。

主权项

一种用于二氧化碳加氢甲烷化的催化剂Ni/Ti‑交联膨润土的制备及应用，其特征在于，采用溶胶‑凝胶法制备的Ti‑交联膨润土为载体，金属镍为活性组分构成的Ni/Ti‑交联膨润土催化剂，并将Ni/Ti一交联膨润土催化剂用于为二氧化碳甲烷化反应，催化剂制备步骤如下：1)取5.0g钠基膨润土放入250mL的烧杯中制成0.1g/L的初粘土液，加热搅拌并老化12h；2)载体的制备：将钛酸正四丁酯含量，即钛与膨润土的浓度为5～20mmol/g，按钛酸正四丁酯与无水乙醇的体积比为1∶2混合，记成溶液I；盐酸浓度为1～5mol/L，盐酸溶液与无水乙醇的体积比按1∶2混合，记成溶液II，室温搅拌下，将溶液II缓慢滴加到溶液I中，继续搅拌3h，室温下老化24h，得到柱化剂；在室温搅拌下，将柱化剂缓慢滴加到初粘土液中，继续搅拌3h，室温下老化24h，洗涤，过滤，微波干燥得到Ti‑交联膨润土；3)按Ni在催化剂中的负载量为5～20wt％，称取硝酸镍并制成0.5mol/L的硝酸镍水溶液；将Ti‑交联膨润土加入到上述硝酸镍水溶液中，70℃下搅拌4h得到粘土浆液，经微波干燥后，在500℃下焙烧4h，得到Ni负载量为5～20wt％的Ni/Ti‑交联膨润土催化剂。