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鎂鋁尖晶石和高溫甲烷化催化劑及其制備方法與流程

文檔序號:12089379閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種制備鎂鋁尖晶石的方法,包括:將可溶性鋁鹽、可溶性鎂鹽、可溶性緩釋型沉淀劑和表面活性劑溶解于醇和水的混合溶液中,進行水熱反應(yīng),再將水熱產(chǎn)物依次進行洗滌、干燥和焙燒,

其中,相對于100mL醇和水的混合溶液,可溶性鋁鹽和可溶性鎂鹽的用量以鋁與鎂的總摩爾數(shù)計為0.1-0.2mol,鋁與鎂的摩爾比為(1.5-3.0):1;所述可溶性緩釋型沉淀劑的用量為鋁與鎂的總摩爾數(shù)的2-8倍;所述表面活性劑的用量為鋁與鎂的總摩爾數(shù)的0.001-0.01倍;所述可溶性鋁鹽為Al(NO3)3、AlCl3和Al2(SO4)3中的至少一種,所述可溶性鎂鹽為Mg(NO3)2、MgCl2和MgSO4中的至少一種;所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉和檸檬酸鈉中的至少一種;所述可溶性緩釋型沉淀劑為尿素和/或六亞甲基四胺。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,相對于100mL醇和水的混合溶液,可溶性鋁鹽和可溶性鎂鹽的用量以鋁與鎂的總摩爾數(shù)計進一步為0.12-0.17mol,鋁與鎂的摩爾比進一步為(1.8-2.2):1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述可溶性緩釋型沉淀劑的用量進一步為鋁與鎂的總摩爾數(shù)的3-5倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述表面活性劑的用量進一步為鋁與鎂的總摩爾數(shù)的0.003-0.006倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述水熱產(chǎn)物在洗滌和干燥后在500-700℃下焙燒2-8小時。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述水熱反應(yīng)的條件為:水熱溫度為90-250℃,水熱時間為5-30h;優(yōu)選地,水熱溫度為100-180℃,水熱時間為10-20h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙二醇和丁二醇中的至少一種,醇與水的混合體積比為(10:90)-(50:50)。

8.一種采用權(quán)利要求1-7任何之一所述的方法制備的鎂鋁尖晶石,所述鎂鋁尖晶石的比表面積為210-250m2/g,平均孔徑為15-25nm;優(yōu)選地,所述鎂鋁尖晶石的比表面積為220-240m2/g,平均孔徑為16-18nm。

9.一種高溫甲烷化催化劑,該高溫甲烷化催化劑的載體為權(quán)利要求8所述的鎂鋁尖晶石。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的甲烷化催化劑,其中,所述甲烷化催化劑以鎳為活性組分,稀土金屬氧化物為助劑,活性組分鎳以氧化物的形式存在于所述催化劑中,所述稀土金屬氧化物為氧化鑭、氧化鈰和氧化釔中的至少一種,優(yōu)選為氧化釔。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的甲烷化催化劑,以該催化劑的總重量為基準(zhǔn),氧化鎳的含量為10-20重量%,鎂鋁尖晶石載體的含量為75-88重量%,稀土金屬氧化物的含量為2-5重量%。

12.一種高溫甲烷化催化劑的制備方法,其特征在于,該方法包括:將權(quán)利要求8所述的鎂鋁尖晶石在含鎳鹽、稀土金屬鹽的水溶液中浸漬,然后 進行干燥和焙燒。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中,所述稀土金屬鹽為La(NO3)3、Y(NO3)3和Ce(NO3)3中的至少一種,優(yōu)選為Y(NO3)3。

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