一种复合催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种复合催化剂及其制备方法和应用。该复合催化剂包括吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3，吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3的物质的量比为1:0.01~0.5:0.001~0.05:0.05~1。本发明专利技术采用共沉淀法，将沉淀剂迅速加入钙、镍、镁、铝前驱体盐的混合溶液中进行反应，然后经抽滤、洗涤、干燥、煅烧得到复合催化剂。该催化剂解决了现有CO2吸附强化甲烷水蒸气重整制氢过程中所用复合催化剂活性低和循环稳定性差的问题。本发明专利技术制备工艺简单、操作方便、合成条件易控制，易于工业化，且所制备催化剂具有高的催化活性和CO2吸附性能。

Composite catalyst, preparation method and application thereof

The present invention discloses a composite catalyst and its preparation method and application. The composite catalyst including adsorption component CaO, active component Ni, additive MgO and inert component Al2O3, component CaO, adsorption of active component Ni, MgO additives and inert components in the molar ratio of Al2O3 to 1:0.01~0.5:0.001~0.05:0.05~1. The invention adopts coprecipitation method, reaction mixed solution of precipitant rapidly adding calcium, magnesium, nickel, aluminum precursor salt, followed by filtration, washing, drying and calcining the composite catalyst. The catalyst solves the problems of low activity and poor cycle stability of the composite catalyst used in the process of hydrogen production by CO2 adsorption enhanced methane steam reforming. The preparation process is simple, the operation is convenient, the synthesis conditions are easy to control, and the catalyst is easy to industrialize, and the prepared catalyst has high catalytic activity and CO2 adsorption performance.

【技术实现步骤摘要】
一种复合催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种复合催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备领域。
技术介绍
CO2吸附强化甲烷水蒸气重整制氢是提供低成本高纯H2和实现CO2减排的有效途径。合成兼具催化、吸附性能的复合催化剂是该过程实现工业化的关键。相比于催化剂和吸附剂的单纯机械混合，Ni/CaO基复合催化剂更接近原位催化吸附，传质阻力小，因而具有潜在的高催化活性和CO2吸附性能。但该复合催化剂应用于CO2吸附强化甲烷水蒸气重整制氢反应时，随着反应循环次数的增加，复合催化剂中的活性组分容易发生烧结，引起Ni的分散度降低，进而导致复合催化剂活性下降；同时复合催化剂的比表面积和孔体积也会显著降低，导致复合催化剂的CO2吸附容量下降，削弱了CO2吸附强化的效果。对比现有文献发现，中国专利技术专利CN200610052788.6公开了一种用于二氧化碳吸附强化甲烷水蒸气重整制氢的复合催化剂，主要由微米级和/或纳米级的碳酸钙和/或氢氧化钙粉末为前驱体的CaO和以碳酸镍、氧化镍或硝酸镍水溶液为前驱体的活性镍成分和氧化铝载体复合而成，但该催化剂极易失活，不适合工业规模生产的循环经济要求。中国专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合催化剂，其特征在于：包括吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3，吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3的物质的量比为1:0.01~0.5:0.001~0.05:0.05~1。

【技术特征摘要】
1.一种复合催化剂，其特征在于：包括吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3，吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3的物质的量比为1:0.01~0.5:0.001~0.05:0.05~1。2.根据权利要求1所述的复合催化剂，其特征在于：所述吸附组分CaO、活性组分Ni、助剂MgO和惰性组分Al2O3的物质的量比为1:0.2~0.3:0.01~0.03:0.1~0.2。3.一种权利要求1或2所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、称取镍、镁、钙、铝的前驱体盐溶解于去离子水中配成混合金属离子盐溶液A，溶液A中钙离子的浓度为0.1~1mol/L，钙离子与镍离子、镁离子、铝离子物质的量比为1:0.01~0.5.:0.001~0.05:0.1~2；步骤二、称取沉淀剂溶解于去离子水中得到溶液B，沉淀剂的浓度为0.1~3mol/L，其中，沉淀剂与镍离子、镁离子、铝离子、钙离子之和的物质的量比为1:0.1~1.5；步骤三、将混合金属离子盐溶液A在搅拌状态下升温至50~150℃，迅速将溶液B加入混合金属离子盐溶液A中，在搅拌状态下反应0.5~3h；步骤四、将步骤三得到的产物于60~120℃下老化结晶8~20h，离心收集沉淀，并采用去离子水洗涤、抽滤，至滤液呈中性为止；步骤五、将步骤四所得沉淀物在90~150℃干燥6~24h，在400~900℃高温焙烧3~20h得到兼具催化吸附性能的复合催化剂。4.根据权利要求3所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于：步骤一中，镍的前驱体盐为硝酸镍、乙酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种，镁的前驱体盐为硝酸镁、乙酸镁、硫酸镁、氯化镁中的一种，钙的前驱体盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆洁颖，张学伟，王世东，李清，冯杰，李文英，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14