用于制合成气或者制氢的催化剂及其制法和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制合成气或者制氢的催化剂及其制法和应用，所述催化剂包含：活性组分和助剂，并且该催化剂负载于载体上；其制法是通过共沉淀、浸渍或者混碾方式，将制备催化剂的原料进行混合均匀，焙烧，得催化剂。所述催化剂应用于天然气重整制合成气中或者天然气重整制氢反应中，或者甲烷成分的摩尔百分比为5％～50％的煤层气、驰放气、烟道气的再利用制合成气或制氢的反应中。该催化剂具有高活性、高稳定性的耐高温等特点，克服了现有甲烷干重整催化剂稳定性差、易失活等缺陷。

【技术实现步骤摘要】
用于制合成气或者制氢的催化剂及其制法和应用
本专利技术涉及一种催化剂及其制法和应用，特别是涉及一种用于制合成气或者制氢的催化剂及其制法和应用。
技术介绍
天然气经合成气合成液体燃料和化学品的间接利用方法再次成为世界关注的焦点。在该间接法中，关键的问题是研究和开发出天然气制合成气的高效催化剂。目前，工业上制合成气的主要方法是甲烷的水蒸汽重整，适于生产合成氨及制氢。近年来，研究者又开发出了甲烷二氧化碳重整、部分氧化和自热重整等制合成气的新工艺。在七十年代后期，自热重整被首次提出，自热重整反应的过程是在绝热条件下，甲烷、氧气和水蒸汽同时进料，为调节H2/CO，可适当加入CO2，通常情况下，进行自热重整操作的燃烧区温度高达2273K，催化重整区的温度在1273-1473K。该工艺采用固定床反应器，结构简单，投资和操作费用降低。但该过程是用非催化部分氧化过程释放的反应热来供给强吸热重整反应所需的大量热量，氧化反应的温度高达1400℃以上，因此，对催化剂的热稳定性和反应器材料要求较高。甲烷的水蒸汽重整虽然实现工业化，但仍面对诸多问题，其它单一的甲烷重整制取合成气反应的研究虽取得了很大的发展，但仍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制合成气或者制氢的催化剂，其特征在于，所述催化剂包含：活性组分和助剂，并且该催化剂负载于载体上；其中，活性组分为氧化镍和氧化铬，助剂为碱土氧化物或稀土氧化物；在该催化剂中，氧化镍的重量含量为1～30％；氧化铬的重量含量为0.1～20％；助剂的重量含量为0.1～20％；载体的重量含量为100％‑(NiO+Cr2O3+Y)％，其中，Y为助剂，(NiO+Cr2O3+Y)％是氧化镍、氧化铬和助剂的总重量含量；所述载体选自第一载体、第二载体或它们的混合物，其中，第一载体选自氧化铝、氧化镁、氧化钙或氧化锆中的一种或多种；第二载体选自方镁石、尖晶石、钙钛矿或堇青石物中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种用于制合成气或者制氢的催化剂，其特征在于，所述催化剂包含：活性组分和助剂，并且该催化剂负载于载体上；其中，活性组分为氧化镍和氧化铬，助剂为碱土氧化物或稀土氧化物；在该催化剂中，氧化镍的重量含量为1～30％；氧化铬的重量含量为0.1～20％；助剂的重量含量为0.1～20％；载体的重量含量为100％-(NiO+Cr2O3+Y)％，其中，Y为助剂，(NiO+Cr2O3+Y)％是氧化镍、氧化铬和助剂的总重量含量；所述载体选自第一载体、第二载体或它们的混合物，其中，第一载体选自氧化铝、氧化镁、氧化钙或氧化锆中的一种或多种；第二载体选自方镁石、尖晶石、钙钛矿或堇青石物中的一种或多种。2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂中，载体的重量含量为50～98.8％；碱土氧化物选自氧化镁、氧化钙、氧化锶、氧化钡中的一种或多种；稀土氧化物选自氧化镧、氧化铈、氧化钆、氧化钇中的一种或多种。3.如权利要求1或2所述的催化剂的制备方法，其特征在于：选自下述方法(1)、(2)或(3)中的任意一种；(1)共沉淀制备催化剂，其步骤包括：1-a)按照所述的催化剂组成，将形成活性组分的盐、形成助剂的盐和形成载体的盐用水溶解，配制成溶液A1；其中，所述形成活性组分的盐是含镍的盐与含铬的盐的混合物；形成助剂的盐是含碱土元素的盐或含稀土元素的盐中的一种或多种；形成载体的盐选自含有铝、镁、钙或锆的盐中的一种或多种；1-b)配制浓度为0.5～2mol/L的沉淀碱溶液，作为溶液B1；其中，所述沉淀碱溶液为Na2CO3溶液、NaOH、氨水或它们的混合溶液；1-c)搅拌下，将溶液A1与溶液B1并流滴入沉淀槽中，控制温度10～70℃、pH值为7.0～12.0，至沉淀完全，老化；1-d)洗涤沉淀后，80～120℃干燥1～24小时，400～1200℃下焙烧2～10小时，得催化剂；(2)浸渍法制备催化剂，其步骤包括：2-a)按照所述的催化剂组成，将如1-a)所述的形成活性组分的盐用水溶解，配制成溶液A2；将如1-a)所述的形成助剂的盐用水溶解，配制成溶液B2；2-b)将上述溶液A2、B2同步或逐步负载在上述载体上，形成浸渍后的载体；2-c)将浸渍后的载体在30～120℃干燥1～12小时，400～1300℃下焙烧2～10小时，得催化剂；(3)机械混碾制备催化剂，其步骤包括：3-a)按照所述的催化剂组成，将活性组分或如1-a)所述的形成活性组分的盐、助剂或如1-a)所述的形成助剂的盐、载体通过机械混碾；3-b)将混碾后的材料陈放1～24小时，在30～120℃干燥1～12小时，400～1300℃下焙烧2～10小时，得催化剂。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述方法(1)的1-a)中，所述含镍的盐选自含镍的硝酸盐、乙酸盐、氯化物或有机盐中的一种或多种；其中，含镍的有机盐选自烯丙基镍、乙酰丙酮镍、茂镍或二亚胺镍中的一种或多种；含铬的盐选自含铬的硝酸盐、乙酸盐、氯化物或有机盐中的一种或多种；含碱土元素的盐或含稀土元素的盐选自含碱土元素或含稀土元素的硝酸盐、乙酸盐、氯化物或硫酸盐中的一种或多种；所述碱土元素选自镁、钙、锶或钡中的一种或多种；稀土元素选自镧、铈、钆或钇中的一种或多种；形成载体的盐选自含有铝、镁、钙或锆的硝酸盐、乙酸盐、氯化物或硫酸盐的一种或多种；溶液A1中的金属盐浓度为0.5～2mol/L，金属盐包括：形成活性组分的盐、形成助剂的盐和形成载体的盐；1-c)中，搅拌的速度为400～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙予罕，李晋平，肖亚宁，张军，孔文波，潘秉荣，赵铁均，黄巍，孙志强，王东飞，
申请(专利权)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，
类型：发明
国别省市：上海;31