专利名称：含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法，属于煤层气利用及催化剂制备方法的技术领域。
背景技术：
含氧煤层气是煤炭开采过程中的一种附属产品，其排放带来较高的温室效应和环境污染。同时含氧煤层气中含有一定量的甲烷，也是一种宝贵资源。二氧化碳也是能产生温室效应的气体。含氧煤层气中甲烷部分氧化重整及甲烷二氧化碳重整耦合制合成气是当前综合利用含氧煤层气、二氧化碳的重要方法。对含氧煤层气的利用及二氧化碳的减排都有明显的贡献。含氧煤层气中甲烷部分氧化重整及甲烷二氧化碳重整耦合制合成气可以做到能量耦合，另外，甲烷二氧化碳重整是强吸热反应，这对于化学储能方面具有一定的意义。该过程生成的合成气中H2/C0比在1-2之间调变，对作为羰基合成、F-T合成、甲醇合成的原料有更强的适应性。专利文献已经报道的甲烷二氧化碳重整及甲烷部分氧化耦合反应催化剂主要是贵金属催化剂和镍基催化剂。专利ZL991100已报到的甲烷二氧化碳重整及甲烷部分氧化耦合反应催化剂，以钴和贵金属为活性组分负载在氧化铝上，但贵金属价格昂贵，资源稀缺，制备成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有含氧煤层气浪费与污染以及对二氧化碳利用的实际情况，寻求制备一种廉价的、制备简便的、可使催化剂中各活性组分高度均匀分散的含氧煤层气二氧化碳重整制合成气的催化剂，以提供一种高催化效能、高热稳定性能、高抗积碳性的高镍含量含氧煤层气重整催化剂以及一种制备高镍含量含氧煤层气重整催化剂的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂，由下列原料制成:拟薄水铝石(固态固体，纯度98.5%):Α100Η.ηΗ20, η=0.08 0.62硝酸钴(固态固体，纯度99.5% ):Co (NO3)2.6H20 4.20g±0.0lg硝酸镍(固态固体，纯度98.5%) =Ni(NO3)2.6H20 1.40g±0.0lg去离子水:H203000ml±50ml氮气:N2IOOOOcm3 ± IOOcm3本发明还提供了一种含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，包括:I)把硝酸镍、硝酸钴各溶于30ml去离子水中，配置成硝酸镍溶液和硝酸钴溶液，将配置好的硝酸镍溶液、硝酸钴溶液加入到拟薄水铝石水溶胶中，加去离子水至150ml，加热搅拌5 7h,成胶体；2)把I)制得的胶体放入恒温烘箱中在50±2°C干燥200小时，然后放于真空干燥箱中，抽真空至-0.08MPa，90±2°C干燥100小时，得固相干凝胶；3)将2)得到的干凝胶研磨成粉状，然后在压片机上以20MPa压缩成型，得催化剂前驱体；4)把3)得到的催化剂前驱体放入石英舟中，然后将石英舟放入管式炉中，管式炉持续通入氮气置换管式炉中的空气，开启加热，以10°c /min的升温速率使管式炉内温度由25°C升至800±21:，在8001:处恒温保持16h，使固相混合物完全分解，分解反应式如下:
权利要求
1.一种含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂，其特征在于，由下列原料制成拟薄水铝石Α100Η · ηΗ20, n=0. 08 O. 62硝酸钴=Co(NO3)2 · 6Η20，4· 20g±0. Olg硝酸镍Ni (NO3)2 · 6H20,1. 40g±0. Olg去离子水H20，3000ml ± 50ml氮气N2，10000cm3± 100cm3。
2.根据权利要求I所述的含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂，其特征在于，所述拟薄水铝石、硝酸钴、硝酸镍均为固态固体。
3.根据权利要求I所述的含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂，其特征在于，所述拟薄水铝石的纯度为98.5%，所述硝酸钴的纯度为99.5%，所述硝酸镍的纯度为98. 5%。
4.一种如权利要求I所述的含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂的制备方法，其特征在于，包括 1)把硝酸镍、硝酸钴各溶于30ml去离子水中，配置成硝酸镍溶液和硝酸钴溶液，将配置好的硝酸镍溶液、硝酸钴溶液加入到拟薄水铝石水溶胶中，加去离子水至150ml，加热搅拌5 7h,成胶体； 2)把I)制得的胶体放入恒温烘箱中在50±2°C干燥200小时，然后放于真空干燥箱中，抽真空至-O. 08MPa，90±2°C干燥100小时，得固相干凝胶； 3)将2)得到的干凝胶研磨成粉状，然后在压片机上以20MPa压缩成型，得催化剂前驱体； 4)把3)得到的催化剂前驱体放入石英舟中，然后将石英舟放入管式炉中，管式炉持续通入氮气置换管式炉中的空气，开启加热，以10°C /min的升温速率使管式炉内温度由25°C升至800±21，在8001处恒温保持16h，使固相混合物完全分解，分解反应式如下 800 0C/NoNi (Ν0,)2· 61-1:0 +Co (NO3) 2· 6H Q..... _ NiO + CoO + 冊2 言 +H2Ot 120min 拟薄水铝石分解得到Y-Al2O3; 5)待反应完全后停止加热，管式炉内温度自然冷却降至25°C，停止氮气输入并开管式炉取出石英舟，石英舟内的细粉即为催化剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤I)中，所述加热温度为90°C。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述氮气输入速度为20cm3/mino
全文摘要
本发明涉及一种含氧煤层气二氧化碳重整制合成气催化剂及其制备方法，所述的催化剂采用溶胶凝胶法在拟薄水铝石上负载镍、钴的硝酸盐溶液，再经干燥、焙烧、还原制得，本方法简单，合成条件易于控制，易于工业化，采用的镍、钴等非贵金属材料，来源广泛、成本低，本发明制备的催化剂在含氧煤层气重整中有较广泛的应用。
文档编号C01B3/40GK103252236SQ20131015576
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者任军, 谢传金 申请人:山西湛露环保科技有限公司