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催化剂载体,传统的Al2O3具有很多优良性能比如较大的比表面积、较为低廉的售价、粒度分布窄、耐热、分散度高;其有较高的水解稳定性以及相对其他载体更容易负载不同的金属物种,是目前工业甲烷化催化剂载体的主要成分。相对于传统的氧化铝有序介孔氧化铝具有更为多种优良的物化性能,其表面电势不同使得不同的金属离子负载更容易,较大的比表面积、较为严整的结构、表面具有酸性中心等特点。目前合成介孔 ...
【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。
【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
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