一种耐高温的甲烷化催化剂的制备方法_3

文档序号:9406438阅读:来源:国知局
153. 85g的Mg(NO3)2 · 6Η20溶解在500ml的去离子水中配成混合金属盐溶液I,再将 105. Olg的NaHCO3溶解在500ml的去离子水中配成碱溶液II,维持碱溶液II恒温80°C,将混 合盐溶液I逐步滴加到碱溶液II中,并不断搅拌进行完全沉淀反应,以PH = 8为滴定终点, 沉淀结束后加入27ml的硅溶胶,搅拌均匀后在90°C条件下老化4小时,将沉淀后的前驱物 用去离子水洗涤三次;抽滤后将滤饼在90°C干燥8h,450°C焙烧6h,得到催化剂半成品;
[0086] 步骤B,催化剂成品制备:
[0087] 在步骤A制备的催化剂半成品中添加下述物质的混合物:
[0088] 铝酸钙水泥28. 60g ;
[0089] 钾霞石 0· 20g ;
[0090] 石墨 3. OOg ;
[0091] 混合均匀后再添加9ml的去离子水进行造粒,通过压片机压片成型,成型的催化 剂在水蒸汽条件下养护24h,制备出催化剂成品。
[0092] 本实施例制备催化剂成品,其组分按照质量分数为:Ni028. 00%、Si028. 00%、 100.20%、〇&012.72%、1^2031.20%、]\%024.00%、八1 20322.88%、石墨3.00%。
[0093] 实施例八
[0094] -种耐高温的甲烷化催化剂的制备方法,包括以下步骤:
[0095] 步骤A,催化剂半成品:
[0096] 将101.238的附(勵3)2.6!120、35.16 8的〇&(勵3)2.4!120、1.59 8的1^(勵3)3.6!120和 76. 92g的Mg (NO3) 2 ·6Η20溶解在500ml的去离子水中配成混合金属盐溶液I,再将100. 69g 的Na2CO3溶解在500ml的去离子水中配成碱溶液II,维持碱溶液II恒温80 °C,将混合盐溶 液I逐步滴加到碱溶液II中,并不断搅拌进行完全沉淀反应,以PH = 8为滴定终点,沉淀结 束后加入14ml的硅溶胶,搅拌均匀后在90°C条件下老化4小时,将沉淀后的前驱物用去离 子水洗涤三次;抽滤后将滤饼在KKTC干燥8h,550°C焙烧4h,得到催化剂半成品;
[0097] 步骤B,催化剂成品制备:
[0098] 在步骤A制备的催化剂半成品中添加下述物质的混合物:
[0099] 铝酸钙水泥41. OOg ;
[0100] 钾霞石 0. 40g ;
[0101] 石墨 4. OOg ;
[0102] 混合均匀后再添加9ml的去离子水进行造粒,通过压片机压片成型,成型的催化 剂在水蒸汽条件下养护24h,制备出催化剂成品。
[0103] 本实施例制备所得耐高温的甲烷化催化剂,其组分按照质量分数为:Ni026. 00%、 Si024. 00 %、K2OO. 4 %、Ca020. 20 %、La2O3O. 60 %、Mg012. 00 %、Α120332· 80 %、石墨 4. 00 %。
[0104] 将以上八个实施例所制备的催化剂成品在绝热固定床上测定其活性。将IOg催 化剂成品装入不锈钢反应管中,先对催化剂进行水热老化实验:压力=5MPa,Η 20/Ν2= 10, 老化空速50000h \程序升温到700°C催速老化20h ;再通入Η2/Ν2= 7,还原空速5000h \ 750°(:还原811;再切换为混合气条件下!12:0):0) 2:014=10:2:1:7评价,压力31^,评价空 速20000h \反应温度300-700°C,采用程序升温1°C /min,稳定评价100h,测定活性变化。
[0105] 各实施例的活性数据列于表1
[0106] 表1催化活性数据

[0109] 从表1可以看出,该甲烷化催化剂经过热老化实验处理后,在300-700°C的评价温 度范围内能够保持较好的甲烷化活性,表明催化剂性能稳定,并具有良好的热稳定性和抗 积碳性能,机械强度高。
【主权项】
1. 一种耐高温的甲烷化催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤A,催化剂半成品: 先配制 Ni (NO3)2 ? 6H20、Ca(NO3)2 ? 4H20、La(NO3)3 ? 6H20 和 Mg(NO3)2 ? 6H20 混合盐溶 液I,其混合盐溶液I中金属离子总浓度为I. 5-2. 5mol/L,其中NiO占催化剂总质量的 25 % -45 %,CaO占催化剂总质量的5 % -15 %,La2O3占催化剂总质量的0. 5 % -5 %,MgO占 催化剂总质量的10-25%;再配制浓度为I. 8-3. Omol/L的Na2CO3S NaHCO 3的碱溶液II, 维持碱溶液II恒温60-80°C,将混合盐溶液I逐步滴加到碱溶液II中,并不断搅拌进行完 全沉淀反应,以PH = 8为滴定终点,沉淀结束后加入硅溶胶,其SiO2的质量占催化剂总质 量2% -8%,搅拌均匀后在70-90°C条件下老化2-4小时,将沉淀后的前驱物用去离子水 洗涤以除去碱溶液中引入的钠离子;抽滤后将滤饼在90-120°C干燥8-12h,400-600°C焙烧 2_6h,得到催化剂半成品; 步骤B,催化剂成品制备: 在步骤A制备的催化剂半成品中添加含有钾霞石、石墨和铝酸钙水泥的混合组份,其 中钾霞石占催化剂总质量的〇. 1 % -〇. 5%,石墨占催化剂总质量的2% -5%,铝酸钙水泥占 催化剂总质量的10% -50%,混合均勾后再添加催化剂总质量5% -10%的去离子水进行造 粒,在压片机上压片成型,成型的催化剂在水蒸汽条件下养护24h,形成催化剂成品。2. 根据权利要求1所述的一种耐高温的甲烷化催化剂的制备方法,其特征在于,包括 以下步骤: 步骤A,催化剂半成品: 将 171. 32g 的 Ni (NO3)2 ? 6H20、17. 58g 的 Ca(NO3)2 ? 4H20、12. 76g 的 La(NO3)3 ? 6H20 和 89. 74g的Mg (NO3)2*6H20溶解在500ml的去离子水中配成混合金属盐溶液I,再将129. 83g 的Na2CO3溶解在500ml的去离子水中配成碱溶液II,维持碱溶液II恒温80 °C,将混合盐溶 液I逐步滴加到碱溶液II中,并不断搅拌进行完全沉淀反应,以PH = 8为滴定终点,沉淀结 束后加入7ml的硅溶胶,搅拌均匀后在90°C条件下老化2小时,将沉淀后的前驱物用去离子 水洗涤三次;抽滤后将滤饼在90°C干燥8h,400°C焙烧4h,得到催化剂半成品; 步骤B,催化剂成品制备: 在步骤A制备的催化剂半成品中添加下述物质的混合组分: 铝酸钙水泥26. IOg ; 钾霞石〇. IOg ; 石墨3. OOg ; 混合均匀后再添加8ml的去离子水进行造粒,在压片机上压片成型,成型的催化剂在 水蒸汽条件下养护24h,形成催化剂成品。3. 根据权利要求1所述的一种耐高温的甲烷化催化剂的制备方法,其特征在于,包括 以下步骤: 步骤A,催化剂半成品: 将 155. 74g 的 Ni (NO3)2 ? 6H20、29. 30g 的 Ca(NO3)2 ? 4H20、11. 16g 的 La(NO3)3 ? 6H20 和 76. 92g的Mg (NO3)2*6H20溶解在500ml的去离子水中配成混合金属盐溶液I,再将124. 54g 的Na2CO3溶解在500ml的去离子水中配成碱溶液II,维持碱溶液II恒温70 °C,将混合盐溶 液I逐步滴加到碱溶液II中,并不断搅拌进行完全沉淀反应,以PH = 8为滴定终点,沉淀结 束后加入IOml的硅溶胶,搅拌均匀后在80°C条件下老化2小时,将沉淀后的前驱物用去离 子水洗涤三次;抽滤后将滤饼在KKTC干燥12h,450°C焙烧6h,得到催化剂半成品; 步骤B,催化剂成品制备: 在步骤A制备的催化剂半成品中添加下述物质的混合组分: 铝酸钙水泥28. 60g ; 钾霞石〇. 20g ; 石墨2. OOg ; 将以上组分混合均匀后再添加6ml的去离子水进行造粒,通过压片机压片成型,成型 的催化剂在水蒸汽条件下养护24h,制备出甲烷化催化剂成品。4. 根
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