一种载氧体及其制备方法和在甲烷化学链重整制合成气中的应用技术

本发明专利技术公开了一种载氧体及其制备方法和在甲烷化学链重整制合成气中的应用，按照LaZrxFe1‑xO3，将La前驱体、Zr前驱体和Fe的前驱体溶解于热的去离子水中，形成前驱体溶液，其中0<x≤0.1；将络合剂溶液加入到前驱体溶液中，并加入分散剂，在加热条件下搅拌至凝胶状，干燥与煅烧，得到甲烷化学链重整制合成气用的载氧体。本发明专利技术中Zr掺杂进入LaFeO3结构，能够增加晶格畸变、降低钙钛矿载氧体的颗粒尺寸，提高抗烧结性能，有利于提高载氧体的高温热循环稳定性和储氧载氧能力，并高效地将甲烷选择性氧化为H2/CO十分接近理论值2的高品质合成气，提高合成气产量；氧载体具有优良的结构稳定性和氧化还原性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及甲烷化学链重整制合成气领域，具体来说涉及一种载氧体及其制备方法和在甲烷化学链重整制合成气中的应用。

技术介绍

1、甲烷干重整(ch4+co2→2co+2h2，δh0298k＝247kj/mol)能够将甲烷和二氧化碳转化为工业重要的合成气，但该反应强吸热，能耗大，易形成积碳覆盖在活性位上造成催化剂失活；此外，所产生的合成气氢碳比约为1，如果要进行后续的甲醇合成或费托合成(所需h2/co比为2)需增加调气工艺，增大能耗。甲烷化学链重整技术利用载氧体(通常为金属氧化物，mo)在燃料反应器和再生反应器之间的循环，将气-气反应解耦为两个气-固半反应(ch4+mo＝2h2+co，co2+m＝mo+co)，不仅能够产生h2/co比为2的合成气，直接作为后续甲醇合成或费托合成的原料气，还能够将温室气体转化为co；如果将co2替换为h2o(h2o+m＝mo+h2)，还能得到不受碳污染的高纯氢；如果将co2替换为co2和h2o(co2+m＝mo+co，h2o+m＝mo+h2)，还能获得额外的合成气。甲烷化学链重整技术成功运行的关键在于开发耐高温且性能优异的载氧体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体，其特征在于，所述载氧体是钙钛矿氧化物，结构式为LaZrxFe1-xO3，其中，0<x≤0.1。

2.根据权利要求1所述的一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体，其特征在于，x为0.01、0.03、0.05、0.07或0.1。

3.一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体的制备方法，其特征在于，La的前驱体为La(NO3)3·6H2O与H14ClLaO7中的至少一种；Zr的前驱体为Zr(NO3)4·...

【技术特征摘要】

1.一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体，其特征在于，所述载氧体是钙钛矿氧化物，结构式为lazrxfe1-xo3，其中，0<x≤0.1。

2.根据权利要求1所述的一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体，其特征在于，x为0.01、0.03、0.05、0.07或0.1。

3.一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种用于甲烷化学链重整制合成气用的载氧体的制备方法，其特征在于，la的前驱体为la(no3)3·6h2o与h14cllao7中的至少一种；zr的前驱体为zr(no3)4·5h2o与zrcl4中的至少一种；fe的前驱体为fe(no3)3·9h2o与fecl3中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的一种用于甲烷化学链重整制合成气用的制备方法，其特征在于，前驱体溶液中la的前驱体、zr的前驱体与fe的前驱体的总浓度为0.5～1.2mol/l。

6.根据权利要求3所述的一种用于甲烷化学链重整制合成气用的制备方法，其特征在于，络合剂为柠檬酸，络合剂与前驱体溶液中的阳...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱燕燕，张善超，梁豪，朱海涛，周裕梅，杨冠杰，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：