The invention discloses a nickel-based catalyst for methane carbon dioxide dry reforming, a preparation method and application thereof. The catalyst of the invention takes Al2O3 as catalyst carrier, nickel as active component, and yttrium oxide as synergistic component. Firstly, Al2O3 was calcined and pretreated. The pretreated Al2O3 was evenly mixed with the aqueous solution of nickel salt and yttrium salt by equal volume impregnation method. After impregnation at room temperature and under sheltered light, the catalyst was dried and calcined. The catalyst of the invention adds rare earth yttrium metal as a synergistic component, and yttrium oxide and nickel form a synergistic activity site on Al2O3, which improves the catalytic activity and stability, and the addition of yttrium oxide is beneficial to the dispersion of nickel particles on Al2O3. The catalyst of the invention has better anti-accumulation when applied to the dry reforming reaction of methane with carbon dioxide. Carbon properties.
【技术实现步骤摘要】
一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
煤、石油和天然气三大化石能源是目前人类使用的主要燃料,也是重要的化工燃料。随着科学技术的不断发展,人类对化石能源的需求量不断增加。煤和石油化石能源的利用途径主要通过燃烧,其产生的NOx、SOx和CO2等气体会对环境造成酸雨、温室效应等影响。而天然气燃烧产生的物质对环境污染程度远小于煤和石油,是一类很清洁的能源,其主要成分是甲烷。我国天然气储量丰富,截至2016年底,我国累计探明天然气储量11.7万亿立方米,累计产量1.4万亿立方米,占全球第13位。排放的焦炉气、烟道气中含有大量的二氧化碳,我国诸多天然气气田中二氧化碳含量较高,若将二者结合起来将是两全其美的方案,可以极大的减少分离过程中的能源消耗。甲烷二氧化碳干重整可以同时利用甲烷和二氧化碳制备合成气,产生的合成气经过比例调节可以用作费-托(F-T)合成的原料制备各种液体燃料和重要的化工产品。此反应系统的实现了工厂排放的二氧化碳重复利用,也大大降低了对环境的污染,产生的合成气可以作为原料,提高下游产品的经济效益。甲烷二氧化碳干重整是一种经济、环保的甲烷二氧化碳转化途径,现今使用的催化剂类型大多数贵金属负载型和镍基负载型的催化剂。贵金属负载型催化剂转化率较高、稳定性较好,但成本较高,实现大规模工业化较困难;而镍基负载型催化剂具有类似贵金属的转化率,成本较低,但存在两大缺陷:易烧结和易积碳。近几十年来,为了将甲烷二氧化碳干重整工业化,大多数研究者重点推出改善镍基负载型催化剂,增加其活 ...
【技术保护点】
1.一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂,其特征在于由催化剂载体以及负载于催化剂载体上的活性组分和协同组分组成;按重量百分数计,所述催化剂各组分的含量配比为:活性组分 5‑30%协同组分 3‑20%催化剂载体 50‑92%所述活性组分为镍单质,协同组分为氧化钇,催化剂载体为ϒ‑Al2O3。
【技术特征摘要】
1.一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂,其特征在于由催化剂载体以及负载于催化剂载体上的活性组分和协同组分组成;按重量百分数计,所述催化剂各组分的含量配比为:活性组分5-30%协同组分3-20%催化剂载体50-92%所述活性组分为镍单质,协同组分为氧化钇,催化剂载体为ϒ-Al2O3。2.根据权利要求1所述的一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂,其特征在于按重量百分数计,所述催化剂各组分的含量配比为:活性组分10.7%协同组分3-20%催化剂载体69.3-86.3%。3.根据权利要求1或2所述的一种甲烷二氧化碳干重整镍基催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:1)将ϒ-Al2O3放入马弗炉中,程序升温至750~850℃后恒温煅烧3~5h,然后自然降温至室温,得到预处理的ϒ-Al2O3;2)将镍盐和钇盐依次加入到去离子水中,搅拌溶解至透明,然后超声20~40min,得到溶液A;3)将步骤2)所得溶液A以0.5~1.0mL/min的速率缓慢滴加至步骤1)所得预处理的ϒ-Al2O3中,边滴加边进行搅拌,使溶液A和预处理的ϒ-Al2O3混合并搅拌均匀至糊状,得糊状物;4)将...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜洪涛,蔡杨其,陈银山,计建炳,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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