一种用甲烷、二氧化碳转化制氢的催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用ＣＨ↓［４］、ＣＯ↓［２］转化制氢的催化剂的制备方法，它由以下原料和步骤制成，各原料的重量配比为：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］６５～７５％，ＮｉＯ５～１５％，ＣａＯ３～８％，ＭｎＯ↓［２］８～１５％，甲基纤维素０．６～１．５％，碳黑３～６％；催化剂的制作步骤为：原料处理、催化剂的高温煅烧，其中高温煅烧包括低温煅烧、氧化分解、高温烧结、随炉冷却四个阶段而制备成的制氢催化剂。本发明专利技术的制氢催化剂的优点是可以利用现有设备，不需要增加新设备及投资，只需把ＣＯ↓［２］加压后与原料气的压力相同，即可进入转化炉进行转化，即生产出氢气。其优点是节约了原料气，降低了制氢成本，同时ＣＯ↓［２］的加入还可以减少积炭，延长催化剂的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种用甲烷、二氧化碳转化制氢的催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种用甲烷、二氧化碳转化制氢的催化剂及制备方法。
技术介绍
目前国内外从天然气、炼厂干气、液化气、石脑油、高炉气等烃类混合物制取氢气有两种技术路线，第一种是蒸汽两段转化，第二种是一段加压催化部分氧化。蒸汽转化法是在两个转化炉内进行，首先把烃类加入蒸汽进行转化，使其中的CH4降至10％以下；然后再进入二段炉加入空气把剩余CH4(甲烷)降至0.5％以下；第二种是一段加压催化部分氧化；此方法是在一个转化炉内把烃类加入蒸汽、富氧空气，一次性把CH4降至0.5％以下。以上两种方法所产生的CO2目前应用甚少，大部分排入大气中，既浪费了资源也污染了环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种用甲烷、二氧化碳转化制氢的催化剂及制备方法，即把目前放空的CO2，再与原料气一起混合通过本专利技术的催化剂生产所需的氢气，达到废物利用、节能降耗、保护环境的目的。本专利技术的技术方案：一种用CH4、CO2转化制氢催化剂的制备方法，其特征在于它是由以下原料和步骤制成，所述的各原料的重量配比为：Al2O3  65～75％，NiO    5～15％，CaO      3～8％，  MnO2  8～15％，甲基纤维素  0.6～1.5％，碳黑  3～6％；所述的催化剂的制作步骤：A、原料处理：-->将上述组份中的Al2O3按配比投入锻烧炉中，在1350℃的高温煅烧后经球磨机球磨成粒度≤200目，再按上述配比加入NiO、CaO、MnO2和碳墨进行球磨，其粒度≤300目后，加入10％的水和起粘结作用的甲基纤维素，搅拌均匀，然后用压坯机压制成中间带孔的球形状坯体，先在室温环境下凉干，再在120℃的环境下烘干，即成催化剂的坯料；其坯料含水率为2.6～3％；B、催化剂的高温煅烧(1)低温阶段，首先将催化剂坯料在120℃～300℃范围内进行排除残余水分的煅烧，使其坯体水分发生激烈汽化引起内部体积增大；(2)氧化分解阶段：将排除残余水分的坯料在300℃～1000℃范围内煅烧，以排除结晶水，使有机物、碳和无机物、碳酸盐、硫化物等氧化和分解，引起晶型转变；(3)高温阶段将氧化分解的坯料在1000℃～1400℃范围内再烧结，此阶段为烧结阶段，氧化分解继续进行，同产生液、固相溶解，形成新晶体并且增大；(4)冷却阶段将新晶体的坯料从1400℃降至常温，此时过程为液相析晶，即液湘冷却凝固，同时晶体转变；即成制氢催化剂。通过上述方法制备用一种甲烷、二氧化碳转化制氢的催化剂。在制氢过程中，把本专利技术的催化剂装入加压催化部分氧化法中的转化炉加入蒸汽、富氧空气通过升温还原即可投料生产、只需增加CO2的压缩设备，把CO2压缩至与原料气的压力相同，即可进入转化炉进行转化，即生产出氢气。-->综上所述，本专利技术的制氢催化剂的最大优点是可以利用现有设备，不需要增加新设备及投资，只需把CO2加压后与原料气的压力相同，即可使CO2与原料气混合入炉，其优点是节约了原料气，降低了制氢成本，同时CO2的加入还可以减少积炭，延长催化剂的使用寿命。具体实施方式一种用CH4、CO2转化制氢催化剂的制备方法，其特征在于它是由以下原料和步骤制成，所述的各原料的重量配比为Al2O3  68％，NiO    10％，CaO      5％， MnO2  12％，甲基纤维素  1％，碳黑  4％；所述的催化剂的制作步骤：A、原料处理：将上述组份中的Al2O3按配比投入锻烧炉中，在1350℃的高温煅烧后经球磨机球磨成粘度≤200目，再按上述配比加入NiO、CaO、MnO2和碳墨进行球磨，其粒度≤300目后，加入10％的水和起粘结作用的甲基纤维素，搅拌均匀，然后用压坯机压制成中间带孔的球形状坯体，先在置于室温环境下凉干，再在120℃的环境下烘干，即成催化剂的坯料，其坯料含水率为2.6～3％；B、催化剂的高温煅烧：(1)低温阶段，首先将催化剂坯料在120℃～300℃范围内进行排除残余水分的煅烧，使其坯体水分发生激烈汽化引起内部体积增大；(2)氧化分解阶段：将排除残余水分的坯料在300℃～1000℃范围内煅烧，-->以排除结晶水，使有机物、炭和无机物、碳酸盐、硫化物等氧化分解，引起晶型转变；(3)高温阶段：将氧化分解的坯料在1000℃～1400℃范围内烧结，此阶段为烧结阶段，氧化分解继续进行，同时产生液、固相溶解，形成新晶体并且增大；(4)随炉冷却阶段将新晶体的坯料从1400℃降至常温，此时过程为液相析晶，即液湘冷却凝固，同时晶体转变；即成制氢催化剂。通过上述方法制成CH4、CO2转化的制氢催化剂。在制氢过程中，把本专利技术的催化剂装入加压催化部分氧化法中的转化炉加入蒸汽、富氧空气通过升温还原即可投料生产、只需增加CO2的压缩设备，把CO2压缩至与原料气的压力相同，即可进入转化炉进行转化，即生产出氢气。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用ＣＨ↓［４］、ＣＯ↓［２］转化制氢的催化剂的制备方法，其特征在于它是由以下原料和步骤制成，所述的各原料的重量配比为：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］６５～７５％，ＮｉＯ５～１５％，ＣａＯ３～８％，ＭｎＯ↓［２］８～１５％，甲基纤维素０．６～１．５％，碳黑３～６％；所述的催化剂的制作步骤：Ａ、原料处理将上述组份中的Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］按配比投入锻烧炉中，在１３５０℃的高温煅烧后经球磨机球磨成粒度≤２００目，再按上述配比加入ＮｉＯ、ＣａＯ、ＭｎＯ↓［２］和碳墨进行球磨，其粒度≤３００目后，加入１０％的水和起粘结作用的甲基纤维素，搅拌均匀，然后用压坯机压制成中间带孔的球状坯体，先在置于室温环境下凉干，再在１２０℃的环境下烘干，即成催化剂的坯料，其坯料含水率为２．６～３％；Ｂ、催化剂的高温煅烧（１）低温阶段，首先将催化剂坯料在１２０℃～３００℃范围内进行排除残余水分的煅烧，使其坯体水分发生激烈汽化引起内部体积增大；（２）氧化分解阶段将排除残余水分的坯料在３００℃～１０００℃范围内煅烧，以排除结晶水，使有机物、碳和无机物、碳酸盐、硫化物等氧化和分解，引起晶型转变；（３）高温阶段将氧化分解的坯料在１０００℃～１４００℃范围内再烧结，此阶段为烧结阶段，氧化分解继续进行，并产生液、固相溶解，形成新晶体并且增大；（４）随炉冷却阶段将新晶体的坯料从１４００℃降至常温，此时过程为液相析晶，即液湘冷却凝固，同时晶体转变，即成制氢催化剂。...

【技术特征摘要】
1、一种用CH4、CO2转化制氢的催化剂的制备方法，其特征在于它是由以下原料和步骤制成，所述的各原料的重量配比为：Al2O3   65～75％，NiO     5～15％，CaO      3～8％，  MnO2    8～15％，甲基纤维素0.6～1.5％，碳黑3～6％；所述的催化剂的制作步骤：A、原料处理将上述组份中的Al2O3按配比投入锻烧炉中，在1350℃的高温煅烧后经球磨机球磨成粒度≤200目，再按上述配比加入NiO、CaO、MnO2和碳墨进行球磨，其粒度≤300目后，加入10％的水和起粘结作用的甲基纤维素，搅拌均匀，然后用压坯机压制成中间带孔的球状坯体，先在置于室温环境下凉干，再在120℃的环境下烘干，即成催化剂的坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠权，潘俊明，
申请(专利权)人：湖南泰鑫瓷业有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]