一种Ni基催化剂及其制备方法和在以焦炉煤气为原料制备甲醇合成气中的应用技术

本发明专利技术开发了一种新的负载型Ni基催化剂，发明专利技术提供的催化剂以限域型负载Ni/SiO2为主体，可添加K，Mg，Ca元素，具有高的Ni颗粒分散度和载体对Ni中心的限域，本发明专利技术制备的催化剂在高温下可以保持更长时间的活性，且不易烧结和积碳。将该催化剂应用在使用焦炉煤气为原料制备甲醇合成气的过程中，通过在焦炉煤气中补充CO2，并且添加合适的水蒸气的量，使用开发的Ni基催化剂催化焦炉煤气与二氧化碳、水蒸气重整反应，一步法来调节反应后的(H2‑CO2)/(CO+CO2)体积比例和CO2/(CO+CO2)体积比例，得到体积比例合适的甲醇合成气。

A Ni-based catalyst and its preparation method and its application in the preparation of methanol syngas from coke oven gas

The invention develops a new supported Ni-based catalyst. The catalyst provided by the invention is mainly limited supported Ni/SiO 2, and can add K, Mg and Ca elements. The catalyst has high dispersion of Ni particles and the limit of carrier to the Ni center. The catalyst prepared by the invention can maintain longer activity at high temperature, and is not easy to sinter and accumulate carbon. The catalyst was applied in the process of methanol synthesis gas using coke oven gas as raw material. The volume ratio of (H2 CO2)/(CO+CO2) and CO2 /(CO+CO2) after reaction was adjusted by one-step method by adding CO2 in coke oven gas and adding appropriate amount of water vapor, and using the developed Ni-based catalyst to catalyze the reforming reaction of coke oven gas with carbon dioxide and steam. The volume ratio of (H2 CO2)/(CO+CO2) and CO2 /(CO+CO2 Methanol syngas with suitable volume ratio.

【技术实现步骤摘要】
一种Ni基催化剂及其制备方法和在以焦炉煤气为原料制备甲醇合成气中的应用
本专利技术涉及化工
，具体涉及一种Ni基催化剂及其制备方法和在以焦炉煤气为原料制备甲醇合成气中的应用。
技术介绍
中国焦炭产能截止到2018年已达4亿吨，焦炭消耗总量大约为3.84亿吨。焦炉煤气是焦化企业的主要副产品之一。据不完全统计，按1.33t干煤生产1t焦炭及每吨干煤副产330m3焦炉煤气计算，焦炉煤气总产量约1600Gm3。由于中国钢铁联合企业焦化厂大多使用高炉煤气加热焦炉，几乎全部焦炉煤气被置换出来，而独立焦化厂约有50％的焦炉煤气用于焦炉自身加热，剩余的焦炉煤气可以向外输送。保守估计放散的焦炉煤气为800Gm3，放散的焦炉煤气中除含有大量H2、CO、CH4等宝贵合成原料外，还含有一定量可回收利用的硫化物、氨、CO2、苯、萘、焦油等有毒有害物质，弃之非常可惜，还会对大气环境造成极严重的污染，威胁周边人民生活和健康。焦炉煤气部分氧化催化转化原理可以简单解释为甲烷、蒸汽、氧混合物的复杂的相互作用：第一阶段为部分氧化反应，主要是氢气与氧接触发生燃烧氧化反应生成水，该反应是剧烈的放热反应；在这个阶段，焦炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，包括：步骤1，将去离子水、质量分数为25％的十六烷基三甲基氯化铵溶液、质量分数为10％的三乙醇胺溶液加入到烧瓶中，再在烧瓶中加入物质的量浓度为1mol/L的KCl、MgCl2或CaCl2溶液；步骤2，将二茂镍、正硅酸四乙酯加入到正己烷中，二茂镍完全溶解后形成墨绿色溶液；步骤3，将步骤2形成的墨绿色溶液加入到步骤1的烧瓶中，反应后得到催化剂前驱体；步骤4，将催化剂前驱体离心后用乙醇洗三次，放入烘箱中干燥，然后使用马弗炉煅烧，得到催化剂NiO/K2O‑SiO2、NiO/MgO‑SiO2或NiO/CaO‑SiO2。

【技术特征摘要】
1.一种Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，包括：步骤1，将去离子水、质量分数为25％的十六烷基三甲基氯化铵溶液、质量分数为10％的三乙醇胺溶液加入到烧瓶中，再在烧瓶中加入物质的量浓度为1mol/L的KCl、MgCl2或CaCl2溶液；步骤2，将二茂镍、正硅酸四乙酯加入到正己烷中，二茂镍完全溶解后形成墨绿色溶液；步骤3，将步骤2形成的墨绿色溶液加入到步骤1的烧瓶中，反应后得到催化剂前驱体；步骤4，将催化剂前驱体离心后用乙醇洗三次，放入烘箱中干燥，然后使用马弗炉煅烧，得到催化剂NiO/K2O-SiO2、NiO/MgO-SiO2或NiO/CaO-SiO2。2.根据权利要求1所述的一种Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，去离子水和质量分数为25％的十六烷基三甲基氯化铵溶液的体积比是10:1-1:1，去离子水和质量分数为25％的十六烷基三甲基氯化铵溶液的总体积为100-500mL。3.根据权利要求2所述的一种Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，添加的质量分数为10％的三乙醇胺溶液的体积为1-10mL，物质的量浓度为1mol/L的KCl、MgCl2或CaCl2溶液为1-100ml。4.根据权利要求3所述的一种Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，还包括：KCl、MgCl2或CaCl2溶液后，将烧瓶中溶液在60℃下搅拌1h。5.根据权利要求1所述的一种Ni基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，二茂镍的溶解方式是：超声10-30min使二茂镍完全溶解。6.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晨，田井清，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31