The invention discloses a rare earth methanation catalyst, which solves the problems of poor stability and unsatisfactory resistance to coke deposition of the catalyst in the prior art. The rare earth methanation catalyst of the invention comprises a weak basic carrier, a rare earth compound, a nickel oxide and a potassium compound supported on the weak basic carrier. The total mass percentage of the catalyst is 100%, and the mass content of each component is: a weak basic carrier: 60%-90%, and a rare earth compound: 0.5%. % ~ 2%, nickel oxide: 8% ~ 40%, potassium compounds: 0.2% ~ 1%. The invention also discloses the preparation method of the rare earth methanation catalyst and the application in the synthesis of natural gas from syngas. The catalyst has high strength and good carbon resistance, and is suitable for reaction under high temperature conditions.
【技术实现步骤摘要】
一种稀土甲烷化催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于甲烷化催化剂
,特别涉及一种稀土甲烷化催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
在合成氨系统中,甲烷化催化剂被用于低浓度碳氧化物的加氢甲烷化反应中,此工艺已比较成熟,其针对的碳氧化物的含量,在合成氨仅占﹤1%,放出的反应热较少。而焦炉煤气及其他合成气制合成天然气需处理的碳氧化物的含量在10%~30%,其含量相当高,甲烷化反应量大,反应绝热温升很大,对合成天然气催化剂的提出更高的要求。目前,国内甲烷化制合成天然气催化剂稳定性差,抗积炭不理想的现实,很难满足生产工艺的要求。中国专利CN103691444A(一种新型的高温甲烷化催化剂及其制备方法)说明书中记载了“以镍为活性组分,以氧化铈为助剂,载体为氧化铝、氧化硅、氧化钛的混合物”,该专利中催化剂具有强度高,活性好,热稳定性好,抗积炭性好,耐高温性能好等特点,但通过评测发现随运行到催化剂寿命后期存在收缩率大、破碎率高、床层压降升高、碳含量明显升高的现象,难以满足工业应用要求。中国专利CN102513119A(一种煤制天然气的催化剂及其制备方法)说明书中记载了“氧化铝为载体,镍为主要活性组分,稀土为助剂。主要组分的质量百分含量分别为:NiO20%~40%,La2O310%~20%,Al2O340%~60%,石墨3%~10%,煤制天然气的催化剂制备方法包括沉淀反应制得催化剂半成品、干燥、煅烧及压制成型步骤”。该专利中催化剂具有强度高,活性好,热稳定性好,抗碳性佳,良好的耐高温性能。但依然存在长期高温条件下烧结现象,碳含量明显升高的现象,不能满足系统的需要的技术 ...
【技术保护点】
1.一种稀土甲烷化催化剂,其特征在于,包括弱碱性载体,以及负载于所述弱碱性载体上的稀土化合物、氧化镍和含钾化合物,所述催化剂的总质量百分含量之和按100%计,各组分的质量含量为:弱碱性载体:60%~90%,稀土化合物:0.5%~2%,氧化镍:8%~40%,含钾化合物:0.2%~1%。
【技术特征摘要】
1.一种稀土甲烷化催化剂,其特征在于,包括弱碱性载体,以及负载于所述弱碱性载体上的稀土化合物、氧化镍和含钾化合物,所述催化剂的总质量百分含量之和按100%计,各组分的质量含量为:弱碱性载体:60%~90%,稀土化合物:0.5%~2%,氧化镍:8%~40%,含钾化合物:0.2%~1%。2.根据权利要求1所述的一种稀土甲烷化催化剂,其特征在于,所述弱碱性载体为高岭土经Ca、Mg修饰制得。3.根据权利要求2所述的一种稀土甲烷化催化剂,其特征在于,所述稀土化合物为含La或Ce的化合物。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种稀土甲烷化催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1.按照以下重量份称取各原料:硝酸钙3.3~20份、硝酸镁8.3~50份,硝酸铝25~150份,高岭土30~95份;步骤2.将硝酸钙、硝酸镁和助剂硝酸铝加水配制成混合溶液,加热至50~70℃后装入第一恒温储罐;将Na2CO3溶液加热至50~70℃后装入第二恒温储罐,将高岭土加水配制成悬浊液后,装入反应器中;步骤3.将第一恒温储罐中的混合溶液和第二恒温储罐中的Na2CO3溶液同时加入盛装有高岭土悬浊液的的反应器中反应,并控制所述混合溶液和Na2CO3溶液的加入速度,保持反应体系的pH为7.0~8.5,反应时间20~30m...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘玉成,何洋,曾凌云,冯雅晨,凡美婷,王雪峰,谭青,胡彭,
申请(专利权)人:西南化工研究设计院有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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