甲烷干重整催化剂及其制备方法和应用以及甲烷干重整制合成气的方法技术

本发明专利技术涉及甲烷干重整催化剂领域，公开了一种甲烷干重整催化剂以及制备方法及其应用和甲烷干重整制合成气的方法，该催化剂包括载体以及负载在载体上的第一活性金属组分和第二活性金属组分，所述第二活性金属组分选自贵金属中的至少一种，其中，该催化剂经过700℃还原3小时后，所述第一活性金属组分的还原度为85‑100％，所述第一活性金属组分的颗粒平均粒径为1‑15nm。本发明专利技术所提供的催化剂在较低活化温度下具有较高还原度，其制备方法工艺简单，设备投资及能耗低，并且以本发明专利技术方法所制备的催化剂在甲烷干重整反应中表现出了超高的活性和抗积炭性能，催化剂在高空速下连续稳定运行超过1700个小时不失活。

Methane dry reforming catalyst and its preparation method and application as well as the method of methane dry reforming to Syngas

The invention relates to the field of methane dry reforming catalysts, and discloses a methane dry reforming catalyst, a preparation method and its application, and a method for syngas production by methane dry reforming. The catalyst comprises a carrier and a first active metal component and a second active metal component supported on the carrier. The second active metal component is selected from at least one of the noble metals, in which the catalyst is used. The reduction degree of the first active metal component is 85 100% and the average particle size of the first active metal component is 1 15 nm after reduction for 3 hours at 700 C. The catalyst provided by the invention has high reduction degree at low activation temperature, simple preparation process, low equipment investment and energy consumption, and shows super high activity and anti-coking performance in methane dry reforming reaction. The catalyst operates steadily at high altitude speed for more than 1700 hours without deactivation.

【技术实现步骤摘要】
甲烷干重整催化剂及其制备方法和应用以及甲烷干重整制合成气的方法
本专利技术涉及甲烷干重整催化剂的制备领域，具体地，涉及一种甲烷干重整催化剂、一种甲烷干重整催化剂的制备方法、由该方法制备得到的甲烷干重整催化剂、所述甲烷干重整催化剂在甲烷干重整反应中的应用以及甲烷干重整制合成气的方法。
技术介绍
甲烷干重整反应以温室气体CH4和CO2为原料，制备具有较低H2/CO比的合成气，非常适合作为费托合成制长链烃、氨合成、烷基化反应、甲醇合成等工业过程的原料。该过程不仅可以实现CO2的资源化利用，更为甲烷的高效利用提供了一条有效途径。因此，若能实现该工艺的商业化应用，不仅对于缓解能源危机，改变某些化工产品的生产过程和原料路线具有重大的现实意义，而且对于减少温室气体的排放，减轻“温室效应”造成的对全球生态环境的破坏具有深远的历史意义。贵金属催化剂虽然具有较高的活性和抗积碳性能，但其资源有限，价格昂贵，那一实现大规模工业应用。Ni基催化剂在甲烷干重整反应中表现出可以和贵金属相媲美的催化反应活性，因而是在甲烷干重整催化剂开发的首选。但是Ni基催化剂存在着严重的因积碳和烧结而快速失活的问题，尤其是在高温反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲烷干重整催化剂，该催化剂包括载体以及负载在载体上的第一活性金属组分和第二活性金属组分，所述第一活性金属组分为钴和/或镍，所述第二活性金属组分选自贵金属中的至少一种，其中，该催化剂经过700℃还原3小时后，所述第一活性金属组分的还原度为85‑100％，所述第一活性金属组分的颗粒平均粒径为1‑15nm。

【技术特征摘要】
1.一种甲烷干重整催化剂，该催化剂包括载体以及负载在载体上的第一活性金属组分和第二活性金属组分，所述第一活性金属组分为钴和/或镍，所述第二活性金属组分选自贵金属中的至少一种，其中，该催化剂经过700℃还原3小时后，所述第一活性金属组分的还原度为85-100％，所述第一活性金属组分的颗粒平均粒径为1-15nm。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述第一活性金属组分的还原度为87-99％，所述第一活性金属组分的颗粒平均粒径为4-12nm。3.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述第一活性金属组分为Ni，所述第二活性金属组分选自Pt、Ru、Rh和Pd中的至少一种，所述载体为单组分氧化物载体和/或双组分或三组分复合氧化物载体，优选为双组分或三组分复合氧化物载体；所述单组分氧化物载体为SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、ZrO2、CeO2和La2O3中的一种或多种，所述双组分或三组分复合氧化物载体为MgO-Al2O3、CaO-Al2O3、TiO2-CaO、Al2O3-ZrO2和TiO2-CaO-Al2O3中的一种或多种；优选地，以所述催化剂的总量为基准，以金属元素计，所述第一活性金属组分的含量为2-20重量％，优选为3-15重量％，所述第二活性金属组分的含量为0.01-2重量％，优选为0.05-1重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，以金属元素计，所述第二活性金属组分与第一活性金属组分的摩尔比为0.001-1：1，优选为0.005-0.15：1。5.一种甲烷干重整催化剂的制备方法，该方法包括：在表面活性剂存在下，将浸渍溶液与载体接触，然后进行干燥和焙烧，其中，所述浸渍溶液中含有第一活性金属组分的可溶性化合物与第二活性金属组分的可溶性化合物，所述第一活性金属组分为钴和/或镍，所述第二活性金属组分选自贵金属中的至少一种。6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述第一活性金属组分的可溶性化合物选自硝酸镍、硝酸钴、醋酸镍、醋酸钴、乙酰丙酮镍和乙酰丙酮钴中的至少一种；所述第二活性金属组分的可溶性化合物选自H2PtCl6、(NH4)2PtCl4、Pd(NO3)2、(NH4)3RhCl6、RhCl3和亚硝酰硝酸钌中至少一种；所述载体为单组分氧化物载体和/或双组分或三组分复合氧化物载体，优选为双组分或三组分复合氧化物载体；所述单组分氧化物载体为SiO2、TiO2、MgO、Al2O3、ZrO2、CeO2和La2O3中的一种或多种，所述双组分或三组分复合氧化物载体为MgO-Al2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣俊，夏国富，李明丰，侯朝鹏，吴玉，晋超，孙霞，阎振楠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11