2O3溶液中添加聚乙二醇且加热至120 °C恒温。再将硝酸盐混合溶液在20min内滴加至120 0C恒温的γ -Al203溶液，充分搅拌2小时，期间滴加适量氢氧化钾水溶液保持分散液ρΗ=8，随后挥发溶剂并在120 °C静态空气气氛中充分干燥，再经700°C流动空气气氛中焙烧5小时并冷却至室温即得到6.68g的N1-Ce-Zr-Y/Al203催化剂成品。
[0082]将上述获得的N1-Ce_Zr-Y/Al203催化剂在800°C下用50%H2/N2原位还原3小时后，即可用于甲烷-二氧化碳-水蒸气低温重整反应，在炉温700°C、空速122400cm3/(gh)、反应压力0.51^、原料气0)2/!120/014摩尔比1.4/1/1的条件下测试了催化剂的性能，其结果如图8所示。
[0083]由图8可以看出，该样品在炉温700°C时水重整性能稳定，反应30小时内甲烷转化率稳定在55 %以上，二氧化碳转化率稳定在20 %以上，这表明高负载高分散的催化剂样品表现出良好的低温抗积碳性能，表现出出色的催化剂活性和稳定性。
[0084]实施例4
[0085]按N1-Mg-La/Al203催化剂成品中质量百分比为45%的载体氧化铝5g作为计算依据，并以活性组分Ni元素质量百分比为25%、协同组分Mg元素的质量百分比为25%、协同组分La元素的质量百分比为5%进行计算，按照对应元素之间摩尔比为1:1计算，获得所需制备N1-Mg_La/Al203催化剂成品的反应物质量，其中β-氧化铝为5.00(^、柠檬酸镍为26.3318、硫酸镁为13.754g、氯化镧为0.981g。并根据公式V=n/C以反应液中镍元素浓度为0.2mol/L计算所需作为溶剂的无水甲醇的用量为236.7ml。并根据溶剂质量的5%计算十六烷基三甲基溴化铵的用量。
[0086]用236.7ml的无水甲醇作为溶剂分别配制柠檬酸镍-硫酸镁混合溶液、氯化镧溶液、氧化铝溶液备用，先在氧化铝溶液中添加十六烷基三甲基溴化铵且加热至150°C恒温。再将氯化镧溶液在20min内滴加至150°C恒温的β-氧化铝溶液，充分搅拌I小时后再将柠檬酸镍-硫酸镁混合溶液迅速倒入上述混合分散液，继续恒温搅拌I小时，期间滴加适量碳酸铵保持分散液PH= 12，随后挥发溶剂并在150 °C静态空气气氛中充分干燥，再经1200 V流动空气气氛中焙烧15小时并冷却至室温即得到11.1lg的N1-Mg-La/Al203催化剂成品。
[0087]所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0088]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种镍基催化剂，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分: 活性组分20-25%; 协同组分1-30%; 载体45-79%; 其中，所述活性组分为镍;所述协同组分选自钙、钇、镁、镧、铈、锆中的一种或几种组合;所述载体为氧化铝。2.根据权利要求1所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)根据镍基催化剂配方中活性组分、协同组分和载体的配比，在溶剂中分别加入活性组分前驱体、协同组分前驱体、载体前驱体，形成分散液，加热搅拌混合； 2)将步骤I)中混合后的分散液，干燥、焙烧后，即得所述催化剂。3.根据权利要求2所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中，所述溶剂为水或醇中的一种或两种组合;所述活性组分前驱体选自镍、镍的无机盐、镍的有机盐中的一种或几种组合;所述协同组分前驱体选自协同组分、协同组分的化合物中的一种或几种组合;所述载体前驱体选自氧化铝、铝的氢氧化物中的一种或两种组合。4.根据权利要求3所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，所述协同组分选自钙、钇、镁、镧、铈、锆中的一种或几种组合;所述协同组分的化合物选自钙、钇、镁、镧、铈、锆的化合物中的一种或几种组合。5.根据权利要求2所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中，所述溶剂中还加入分散剂;所述分散剂加入的质量为溶剂质量的0.01-1 O %。6.根据权利要求5所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，所述分散剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇中的一种或几种组合。7.根据权利要求2所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中，所述加热控制分散液温度在40-200 °C之间。8.根据权利要求2所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤I)中，所述搅拌混合中调节分散液的PH值在7-12之间。9.根据权利要求2所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述干燥的条件为:气氛:静态或流动空气气氛;温度:90-2000C ；时间:20-48h。10.根据权利要求2所述的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述焙烧的条件为:气氛:静态或流动空气气氛;温度:500-15000C ；时间:2-20ho11.根据权利要求1所述的镍基催化剂的用途，其特征在于，所述用途为将所述镍基催化剂用于低温甲烷重整反应中。12.根据权利要求11所述的镍基催化剂的用途，其特征在于，所述镍基催化剂适用的低温甲烷重整反应的反应条件为:反应温度为400-8000C ；反应压力为0-4MPa;反应体积空速为1000-150000cm3/gh;合成气是由C02、H20、CH4中至少两种所构成。13.根据权利要求11所述的镍基催化剂的用途，其特征在于，所述镍基催化剂在用于低温甲烷重整反应之前，需要进行还原活化。14.根据权利要求13所述的镍基催化剂的用途，其特征在于，所述还原活化步骤为:将镍基催化剂放置在还原气氛围中还原活化，还原活化温度为600-900°C;还原活化时间为2-6h;其中，还原气体包括H2、N2、由H2和N2组成的合成气、惰性气体与H2的混合气体、惰性气体与N2的混合气、惰性气体与合成气的混合气中的任意一种;所述还原气氛围的体积空速为30000-120000cm3/gho
【专利摘要】本发明属于化工领域，涉及一种高分散高负载高活性低温甲烷重整镍基催化剂及其应用。本发明提供一种高分散高负载高活性低温甲烷重整镍基催化剂，按质量百分比计，包括以下组分：活性组分20-25%；协同组分1-30%；载体45-79%。本发明还进一步提供了一种高分散高负载高活性低温甲烷重整镍基催化剂的制备方法及其在低温甲烷重整反应中的用途。本发明提供一种高分散高负载高活性低温甲烷重整镍基催化剂及其应用，适用400-800℃反应温度的高压低温甲烷-二氧化碳重整反应、高压低温甲烷-水蒸气重整、高压低温甲烷-二氧化碳-水蒸气混合重整等类型的甲烷重整工艺，具有较高的催化活性和稳定性。
【IPC分类】B01J23/83, C01B3/40, B01J23/78
【公开号】CN105688916
【申请号】CN201610099257
【发明人】孙予罕, 袁昌坤, 张军, 李晋平, 肖亚宁, 黄巍, 孙志强, 王东飞, 孔文波, 潘秉荣
【申请人】中国科学院上海高等研究院, 山西潞安环保能源开发股份有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年2月23日