一种掺杂稀土元素钇的甲烷化催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂稀土元素钇的甲烷化催化的制备方法，本发明专利技术属于煤制天然气技术领域，其特征为：通过载体的介孔结构改善活性组分与载体相互作用，加入稀土元素钇从而提高催化剂的催化反应活性、稳定性以及抗积炭能力。其制备方法：采用共沉淀法制备介孔钇铝材料，以硝酸钇和硝酸铝为原料，碳酸氢铵为沉淀剂并调节pH值。采用浸渍法制备催化剂，配置一定浓度的硝酸镍溶液，浸渍在载体上，经陈化、干燥和焙烧制得Ni/YAl催化剂。载体的介孔结构增加了NiO的最大单层分散量，加入稀土金属元素钇(Y)有效的阻止NiAl2O4的形成，从而提高了催化性能。同时制备工艺简单、成本低，环境友好，绿色环保。

Preparation of a methanation catalyst with rare earth element yttrium

The invention discloses a preparation method of methane catalytic a rare earth doped yttrium, the invention belongs to the technical field of coal and natural gas, which is characterized by the interaction and carrier carrier mesoporous structure improve the activity group, adding rare earth elements yttrium to improve catalytic reaction activity, stability and resistance to carbon deposition ability. The preparation method: using coprecipitation method to prepare mesoporous yttrium aluminum material, using yttrium nitrate and aluminum nitrate as raw material, ammonium bicarbonate as precipitant and regulating pH value. The catalyst was prepared by impregnation method, with a certain concentration of nickel nitrate solution, impregnated on the carrier, and the Ni/YAl catalyst was prepared by aging, drying and baking. The mesoporous structure of the carrier increased the maximum monolayer dispersion of NiO. The addition of rare earth element yttrium (Y) effectively prevented the formation of NiAl2O4, thus improving the catalytic performance. At the same time, the preparation process is simple, the cost is low, the environment is friendly, and the green environment is green.

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂稀土元素钇的甲烷化催化剂的制备方法
本专利技术属于煤制天然气
，涉及以一种掺杂稀土元素钇且具备介孔结构的材料为载体制备的甲烷化催化剂。
技术介绍
煤制天然气是指将煤经过气化产生合成气(CO、H2、CO2、H2S、CH4、C2H6等)，再经过甲烷化技术处理制得天然气。煤制天然气的能源转化效率较高，技术已基本成熟，是生产石油替代产品的有效途径。甲烷化工艺的两个重要因素是反应器和催化剂。目前两者均得到一定程度工业化应用而甲烷化催化剂的研发相对薄弱，甲烷化是一个放热反应，反应过程中有高浓度的CO参加，在煤气化过程中会含有微量的H2S等气体，因此要求催化剂有良好的热稳定性，较强抗积碳能力，抗毒性强等特点。这都增大了催化剂的研究难度，阻碍了其工业化生产。甲烷化工艺的催化剂可以按活性组分分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂。用于CO甲烷化体系中的贵金属催化剂主要活性组分包括Pd、Pt、Ru、Rh等，非贵金属催化剂主要包括Co、Fe、Ni、Cu基催化剂。Ni基催化剂以其较高的CO转化率、对CH4较好的选择性和廉价易得而成为目前实现工业化生产的甲烷化催化剂。Al2O3是工业上被使用最为广泛的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂稀土元素钇且具备介孔结构的甲烷化催化剂，其特征在于：(1)沉淀法制备介孔钇铝(YAl)载体，具体实施步骤如下：a.将硝酸钇和硝酸铝按摩尔比3∶5配置成盐溶液，于70℃水浴下搅拌1h至完全溶解；b.将1mol/L的碳酸氢铵(NH4HCO3)逐渐滴加到步骤a所制混合溶液中，并调节pH＝8左右，滴加完后，反应结束后，继续搅拌3h；c.将b步骤中反应后溶液陈化24h，再经过抽滤，水洗，醇洗，得到白色的前驱体沉淀物；d.将步骤c中白色的前驱体沉淀物经1100℃下焙烧，得到的样品记为YAl35。(其中35代表Y和Al在催化剂中的摩尔比)。(2)浸渍法制备催化剂，具体实施步骤如下：配置一定浓度的硝酸...

【技术特征摘要】
1.一种掺杂稀土元素钇且具备介孔结构的甲烷化催化剂，其特征在于：(1)沉淀法制备介孔钇铝(YAl)载体，具体实施步骤如下：a.将硝酸钇和硝酸铝按摩尔比3∶5配置成盐溶液，于70℃水浴下搅拌1h至完全溶解；b.将1mol/L的碳酸氢铵(NH4HCO3)逐渐滴加到步骤a所制混合溶液中，并调节pH＝8左右，滴加完后，反应结束后，继续搅拌3h；c.将b步骤中反应后溶液陈化24h，再经过抽滤，水洗，醇洗，得到白色的前驱体沉淀物；d.将步骤c中白色的前驱体沉淀物经1100℃下焙烧，得到的样品记为YAl35。(其中35代表Y和Al在催化剂中的摩尔比)。(2)浸渍法制备催化剂，具体实施步骤如下：配置一定浓度的硝酸镍溶液，浸渍于步骤(1)所述载体上，室温下静置24h，100℃干燥24h，550℃(以2℃/min的升温速率)焙烧4h最终制的催化剂。(3)所制催化剂由TEM、催化活性测试装置进行表征，结果见附图。2.根据权利要求(1)所述的制备掺杂稀土元素钇且具备介孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓燕，白琳琳，王红，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15