镍基催化剂及其制备方法、还原态镍基催化剂以及甲烷自热重整制合成气的方法与流程

文档序号:12546482阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种制备镍基催化剂的方法,该方法包括:

(1)在超声和搅拌条件下,将沉淀剂、双氧水、铈盐和锆盐在水相中接触,并进行老化,将老化后的产物进行分离、第一干燥和第一焙烧,得到铈锆固溶体;

(2)向步骤(1)中得到的铈锆固溶体引入镍的前驱体,并进行第二干燥和第二焙烧,得到镍基催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)中将沉淀剂、双氧水与含有铈盐和锆盐的水溶液接触,并调节得到的产物的pH>7后进行老化;优选,pH=9-11。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述铈盐为无机铈盐,优选所述铈盐为硝酸铈、三氯化铈和硫酸铈中的至少一种;所述水溶液中Ce3+的浓度为0.1-0.3mol/L。

4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述锆盐为无机锆盐,优选所述锆盐为硝酸锆、硝酸氧锆、氧氯化锆和硫酸锆中的至少一种;所述水溶液中锆离子与铈离子的摩尔比为0.5-2:1。

5.根据权利要求2所述的方法,其中,所述双氧水的浓度为1-5mol/L;优选地,所述水溶液中Ce3+与双氧水的摩尔比为1:0.5-1。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述镍的前驱体为硝酸镍、醋酸镍、碳酸镍和硫酸镍中的至少一种;优选地,所述镍的前驱体中的镍与铈锆固溶体的质量比为1:4-20,优选为1:5-15;更优选地,引入镍的前驱体 的方法为浸渍或沉淀。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,所述超声条件包括:超声温度为20-60℃,超声功率为150-250W。

8.权利要求1-7中任意一项所述的方法制备得到的镍基催化剂。

9.由权利要求8所述的镍基催化剂经过还原得到的还原态镍基催化剂,其中,所述还原包括将镍基催化剂在含氢气气氛下还原,所述还原的温度为300-600℃,所述还原的时间为0.5-6h,所述含氢气气氛中氢气含量为10-60体积%。

10.根据权利要求9所述的还原态镍基催化剂,其中,以该催化剂的总重量为基准,含有6.2-16.7重量%的镍,83.3-93.8重量%的铈锆固溶体;优选地,该催化剂中元素铈与锆的摩尔比为0.5-2:1;更优选地,该催化剂的比表面积为260-310m2/g,孔体积为1.2-1.4cm3/g。

11.一种甲烷自热重整制合成气的方法,该方法包括:将甲烷、氧气和水在催化剂的存在下接触反应,其特征在于,所述催化剂为权利要求9或10所述的还原态镍基催化剂。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述甲烷、氧气和水的摩尔比为1:0.1-0.5:0.5-2,所述接触的条件包括:温度为750-850℃,压力为0.1MPa,甲烷的空速为4000-40000ml/gcat·h。

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