铈锆复合氧化物改性镍基催化剂及其在加压CH4-CO2重整制合成气中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种铈锆复合氧化物改性镍基催化剂及其在加压CH<subgt;4</subgt;‑CO<subgt;2</subgt;重整制合成气中的应用。所述催化剂的通式为xNi‑yCe<subgt;0.5</subgt;Zr<subgt;0.5</subgt;O<subgt;2</subgt;‑SiO<subgt;2</subgt;，式中x的取值为8％～15％，y的取值为2.5％～20％；其是将镍盐、铈盐、锆盐溶于去离子水后加入硅溶胶中，并加入β‑环糊精，经干燥、焙烧等工艺制备而成。本发明专利技术催化剂活性金属Ni和形成的铈锆复合氧化物均匀分散于载体SiO<subgt;2</subgt;中，铈锆复合氧化物显著抑制了金属Ni颗粒烧结，并可形成更多氧空穴加快积炭消除，提升抗积炭性能。本发明专利技术制备方法所用原料廉价、制备条件易于控制、方法简单。将本发明专利技术催化剂用于加压CH<subgt;4</subgt;‑CO<subgt;2</subgt;重整制合成气反应，甲烷转化率最高可达59％左右(750℃，0.5MPa)，接近该反应条件下的热力学平衡转化率，且运行42h后基本保持不变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化石能源化工，具体涉及到一种铈锆复合氧化物改性镍基催化剂及其在加压ch4-co2重整制合成气中的应用。

技术介绍

1、天然气(含油田气、煤层气、页岩气等)作为一种清洁能源，其转化利用备受关注。甲烷(ch4)作为天然气的主要成分，其利用途径可分为直接转化和间接转化。尽管甲烷部分氧化制甲醇和甲醛、氧化偶联制乙烯和乙烷、芳构化制芳烃等直接转化方式具有反应路线短、流程简单的优势，但皆因反应进程难控制和产物收率低而难以实现工业化。目前，甲烷深度利用主要经由合成气制备化工产品的间接方式实现。ch4-co2重整反应(crm)作为一项颇具应用前景的甲烷间接转化利用技术，可将ch4和co2转化为h2/co≤1的合成气并进一步用作合成羰基和含氧化合物。鉴于天然气以加压方式储存、运输，以及费-托合成、甲醇合成等以合成气为原料的化工生产工艺也普遍采用加压操作，从总体能量效率和投资成本方面考虑，加压crm可缩小反应器尺寸并省去后续合成气加压操作，因而更为合理高效。

2、镍基催化剂因活性高、组分廉价且来源广等优势已成为最具工业化潜力的crm催化剂，但易积炭失本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铈锆复合氧化物改性镍基催化剂，其特征在于：所述催化剂的活性成分为镍，辅助成分为铈锆复合氧化物，载体为二氧化硅，催化剂的通式为xNi-yCe0.5Zr0.5O2-SiO2，式中x为催化剂中Ni的质量百分含量，y为催化剂中铈锆复合氧化物的质量百分含量，x的取值为8％～15％，y的取值为2.5％～20％；

2.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：所述x的取值为10％，y的取值为10％～15％。

3.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：所述镍盐为六水合硝酸镍，所述铈盐为六水合硝酸铈，所述锆盐为五水合硝酸锆或硝酸氧锆(...

【技术特征摘要】

1.一种铈锆复合氧化物改性镍基催化剂，其特征在于：所述催化剂的活性成分为镍，辅助成分为铈锆复合氧化物，载体为二氧化硅，催化剂的通式为xni-yce0.5zr0.5o2-sio2，式中x为催化剂中ni的质量百分含量，y为催化剂中铈锆复合氧化物的质量百分含量，x的取值为8％～15％，y的取值为2.5％～20％；

2.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：所述x的取值为10％，y的取值为10％～15％。

3.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：所述镍盐为六水合硝酸镍，所述铈盐为六水合硝酸铈，所述锆盐为五水合硝酸锆或硝酸氧锆(ⅳ)水合物。

4.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：所述β-环糊精的加入量为镍盐、铈盐、锆盐中金属离子摩尔总量的0.05～0.25倍。

5.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：在鼓风干燥箱内100～110℃恒温干燥8～12小时。

6.根据权利要求1所述的铈锆复合氧化改性镍基催化剂，其特征在于：在马弗炉内750℃恒温焙烧6小时。

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，于方丽，李江，廖建康，
申请(专利权)人：西安航空学院，
类型：发明
国别省市：

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