一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法是將鎳粉用稀酸預(yù)處理，鋁粉用有機溶劑預(yù)處理，將鎳粉和鋁粉混合均勻，在外加磁場的高溫爐中熔合，在惰性氣體下冷卻到室溫研磨成80-200目的顆粒，將裝有NaOH溶液的放置在超聲波恒溫水浴槽中，鎳鋁合金粉邊攪拌邊加入到NaOH溶液反應(yīng)結(jié)束后，除去上層堿液，用去離子水沖洗至中性，再用無水乙醇,即得催化劑。本發(fā)明具有工藝簡單，過程易控，制備的催化劑具有粒徑均勻，機械強度高，催化活性好以及適于大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點。
【專利說明】一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雷尼鎳催化劑的制備方法，具體涉及一種適合固定床甲烷化的雷 尼鎳催化劑的制備方法及雷尼鎳催化劑的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 雷尼鎳（Raney Ni)催化劑是一種十分重要的工業(yè)催化劑，具有較高的活性和選擇 性以及較低的生產(chǎn)使用成本，已被廣泛應(yīng)用于有機物催化加氫反應(yīng)。雷尼鎳（Raney Ni)催 化劑最先由Murray Raney發(fā)現(xiàn)，并與1925年申請專利。催化劑制備時先用NaOH溶液溶去 鋁鎳合金中的A1，然后洗滌，殘余物為類似于海綿狀的骨架結(jié)構(gòu)，催化劑主要含有Ni和A1， 總比表面面積為50-130m 2/g。
[0003] 傳統(tǒng)制備雷尼鎳的方法是將制得的鎳鋁合金用一定濃度的堿溶液進(jìn)行抽提，然后 洗滌除堿，得到多孔的雷尼鎳顆粒。但是這些催化劑普遍存在催化效率低，環(huán)境污染嚴(yán)重的 問題。因此需要開發(fā)一種催化活性高，污染小的新型雷尼鎳催化劑。
[0004] 我國"富煤，貧油，少氣的資源特點"，尤其是天然氣資源極是稀少，無法滿足國家 對清潔能源的需求，因此，天然氣的供需矛盾突出，利用煤炭尤其是劣質(zhì)煤甲烷化制取天然 氣是一個能源利用轉(zhuǎn)化的新途徑，有助于充分利用我國產(chǎn)量豐富的煤炭資源，緩解天然氣 不足的局面，它既可提高資源利用率，也可減少劣質(zhì)煤對環(huán)境的污染，還可增加運輸和使用 的便捷性和安全性。
[0005] 目前工業(yè)上甲烷化催化劑主要是德國魯奇（LURGI)，英國戴維（DAVY)和丹麥托普 索（T0PS0E)三種，上述技術(shù)催化劑均為負(fù)載型Ni基催化劑。專利CN200810051416. 0介紹 了一種雷尼鎳催化劑的制備方法，具體采用鋁鎳合金與固氫氧化鈉按質(zhì)量比為2:1 - 1:2 均勻混合，緩慢滴加蒸餾水反應(yīng)，傾去上層堿液，先后用蒸餾水和無水乙醇洗滌制的雷尼鎳 催化劑。但是催化劑制備過程中氫氧化鈉的加入量少會產(chǎn)生大量NaA104給洗滌帶來麻煩， 致使催化劑的活性很低，同時蒸餾水的滴加速度和滴加量也不容易控制，因為反應(yīng)過程是 放熱反應(yīng)，會產(chǎn)生大量的熱量和氣體，蒸餾水滴加的過慢致使所產(chǎn)生的氫氣不足以保護(hù)催 化劑，而滴加的過快過多則會產(chǎn)生大量的氣泡使催化劑外溢。因此，利用該種方法制備催化 劑過程難以控制，不適于大規(guī)模生產(chǎn)，更主要的是制備的雷尼鎳催化劑孔道不均勻，比表面 積小，催化活性低，選擇性不高。
[0006] 專利CN200810301493. 7 -種固定床雷尼鎳催化劑的制備方法，采用泡沫鎳作為 鎳源，用酮類溶劑浸泡后，浸入到鋁鹽溶液中浸漬鍍鋁，然后洗滌、干燥、在600 - 1000°C焙 燒，最后用強堿溶液浸取鋁后制的雷尼鎳催化劑。但是此種制備方法泡沫鎳的粒徑已經(jīng)固 定，在泡沫鎳上浸漬上鋁，再用堿提取鋁后泡沫鎳的粒徑和孔道結(jié)構(gòu)有實質(zhì)性變化。
[0007] 上述兩專利公開的甲烷化催化劑均為固定床催化劑，但是關(guān)于雷尼鎳應(yīng)用于甲烷 化的報道較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單，過程易控，制備的催化劑具有粒徑均勻，機械 強度高，催化活性好以及適于大規(guī)模生產(chǎn)的固定床甲烷化雷尼鎳催化劑的制備方法及雷尼 鎳催化劑和其應(yīng)用。其具體步驟如下：
[0009] (1)預(yù)處理：將鎳粉用稀酸溶液浸泡5-60min,然后用無水乙醇浸泡5-10min,之后 用去離子水洗滌2-4次，在50-1KTC干燥1-8小時備用；
[0010] 將鋁粉用有機溶劑浸泡5-30分鐘，然后用去離子水洗滌2-4次，在50-1KTC干燥 1- 8小時備用；
[0011] (2)鎳鋁合金粉制備：將鎳粉和鋁粉混合均勻，在外加磁場的高溫爐中熔合，在惰 性氣體保護(hù)下冷卻到室溫，將鎳鋁合金粉研磨成40-100目的顆粒備用；
[0012] (3)雷尼鎳催化劑制備：預(yù)先將裝有NaOH溶液的不銹鋼容器放置在超聲波恒溫水 浴槽中，調(diào)節(jié)好恒溫水浴槽溫度和超聲波強度，將制備好的鎳鋁合金粉邊攪拌邊加入到上 述NaOH溶液，然后在0-70°C恒溫攪拌3-12h，反應(yīng)結(jié)束后，除去上層堿液，用去離子水反復(fù) 沖洗至中性，再用無水乙醇沖洗2-4次，即得雷尼鎳催化劑。
[0013] 如上述步驟（1)所述預(yù)處理的鎳粉為工業(yè)級鎳粉。
[0014] 如上述步驟（1)所述預(yù)處理的鋁粉為工業(yè)級鋁粉。
[0015] 如上述步驟（1)所述的稀酸溶液為稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中的一種。
[0016] 如上所述步驟（1)有機溶劑為苯、甲苯、乙醚或丙酮中的一種。
[0017] 如上述步驟（1)所述鎳粉、鋁粉的干燥為真空干燥。
[0018] 如上述步驟（2)所述的混合的鎳粉、鋁粉中鎳粉占總質(zhì)量的百分比是15-90%之 間。
[0019] 如上述步驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備時外加磁場強度為1-40T，優(yōu)選為5-30T。
[0020] 如上述步驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備熔合時高溫爐溫度為900-1600°C，優(yōu)選為 1250-1400。。。
[0021] 如上述步驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備在熔合溫度下熔合時間為l_5h，優(yōu)選為 2- 3h。
[0022] 如上述步驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備時通入惰性氣體為N2、Ar中的一種。
[0023] 如上述步驟（3)所述的預(yù)先裝的NaOH溶液摩爾濃度為3-10mol/L之間，優(yōu)選為 4_6mol/L 之間。
[0024] 如上述步驟（3)所述的恒溫水槽控制溫度為0-70°C。
[0025] 如上述步驟（3)所述的超聲波的功率為100-2000W，優(yōu)選為400-1300W。
[0026] 如上述步驟（3)所述的NaOH溶液與鎳鋁合金的比值為：3-10ml: lg。
[0027] 如上述步驟（3)所述的攪拌速率為100-900r/min。
[0028] 采用上述制備的催化劑的鎳含量為85_97wt%，比表面積在100_230m2/g之間。
[0029] 本發(fā)明方法制備的雷尼鎳催化劑可用于固定床甲烷化反應(yīng)，可提高轉(zhuǎn)化率和選擇 性。C0轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98. 0%以上，甲烷選擇性可達(dá)到98. 5%以上。
[0030] 本發(fā)明雷尼鎳催化劑在合成氣固定床甲烷化的應(yīng)用應(yīng)用包括如下步驟：
[0031] 將雷尼鎳催化劑均勻加入固定床床反應(yīng)釜中，合成氣在H2/C0摩爾比為3. 0-3. 5， 壓力為1. 0-4. OMPa，溫度為400-650°C，體積空速為7000-9000L/h · kg條件下進(jìn)行甲烷化 反應(yīng)。
[0032] 本發(fā)明首次將外加磁場應(yīng)用在鎳鋁合金制備過程中，也是首次在堿液抽提過程中 應(yīng)用超聲波技術(shù)，在鎳粉、鋁粉熔合過程中，外加磁場的使用能使庫倫力直接作用于原子核 和核外電子，使得鎳鋁原子比原來只在重力條件下自然熔合接觸更加緊密，鎳原子的網(wǎng)格 骨架結(jié)構(gòu)更細(xì)更堅固；在鎳鋁合金堿液抽提過程中添加超聲波技術(shù)優(yōu)點是，利用超聲波的 強烈微振動使鋁更容易脫離鎳鋁合金，以便和NaOH反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鋁酸鈉，而不至于阻塞雷尼 鎳孔道阻止氫氧化鈉溶液進(jìn)入鎳鋁合金的路徑，從而導(dǎo)致雷尼鎳催化劑多孔結(jié)構(gòu)比表面積 變小。本發(fā)明制備的雷尼鎳催化劑更加粒徑均勻，催化活性和選擇性更高，與現(xiàn)有技術(shù)相比 具有實質(zhì)性特點和技術(shù)優(yōu)勢如下：
[0033] (1)孔道結(jié)構(gòu)更均勻：
[0034] 本發(fā)明的創(chuàng)新點在于在雷尼鎳的熔合制備過程中引入了外加強磁場，原子由原子 核和核外電子組成。電子在磁場中會產(chǎn)生庫侖力而做有序運動，磁場下的粒子更有序。帶 電粒子如電子和離子等以及某些極性分子的運動在磁場特別是強磁場中會發(fā)生變化。并且 磁場的作用會改變鍵能，從而改變界面結(jié)構(gòu)，使得鎳鋁原子比原來只在重力條件下自然熔 合接觸更加緊密，鎳原子的網(wǎng)格骨架結(jié)構(gòu)更細(xì)更堅固。引入磁場加快了粒子的晶化速率，使 磁性粒子的分散度提高，粒度分布較均勻，故使催化劑孔道結(jié)構(gòu)更加均勻。
[0035] 本發(fā)明的創(chuàng)新點還在于在鋁抽提和洗滌過程中使用了超聲波技術(shù)，這是因為在強 磁場條件下熔合制備鎳鋁合金，鎳鋁接觸的更加緊密，一般的攪拌過程很難使鋁完全脫離 鎳鋁合金，并且也容易使孔道里的鋁局部對NaOH溶液過量而產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀堵塞孔道， 造成雷尼鎳比表面積減小。引入的超聲波技術(shù)能在細(xì)小范圍內(nèi)產(chǎn)生強震動，能促使表面的 鋁及時與NaOH反應(yīng)并脫離鎳鋁合金，更主要的是強震動使孔道里面NaOH溶液相對于鋁過 量而不產(chǎn)生沉淀，即便很小范圍內(nèi)產(chǎn)生了氫氧化鋁沉淀，由于超聲波的強震動氫氧化鋁也 很難讓沉淀在孔道內(nèi)，這樣就能保證孔道內(nèi)的鋁能被完全抽提出來，也正因為此提高了雷 尼鎳催化劑的催化活性。
[0036] (2)粒徑均勻可控：
[0037] 在雷尼鎳催化劑的制備過程中，通過研磨控制鎳鋁合金粉的粒度，從而控制經(jīng)堿 抽提后雷尼鎳的粒度，實現(xiàn)了雷尼鎳催化劑孔道結(jié)構(gòu)均勻前提下的粒度均勻可控。
[0038] (3)機械強度更高：
[0039] 在鎳粉、鋁粉熔合制備鎳鋁合金過程中加入不同強度的磁場，實現(xiàn)對雷尼鎳晶粒 成長和孔道微型調(diào)整，能填補鎳鋁合金由于混合不均勻而導(dǎo)致在鋁抽提過程中形成的細(xì)小 空洞，使雷尼鎳催化劑的骨架結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，因此由該方法制得的催化劑機械強度更高。能 減少催化劑機械磨損損失。
[0040] (4)比表面積更大：
[0041] 由于在鎳鋁合金制備過程添加的強磁場會改變鍵能，從而改變界面結(jié)構(gòu)能使鎳鋁 接觸的更加緊密，鎳原子的網(wǎng)格骨架結(jié)構(gòu)更細(xì)更堅固，孔道結(jié)構(gòu)更加均勻。鋁抽提和洗滌過 程中超聲波技術(shù)的應(yīng)用，相比傳統(tǒng)雷尼鎳催化劑的堿液抽提更容易使鋁原子被堿液抽提出 來，使孔道結(jié)構(gòu)中更多的鎳原子裸漏出來。因此，該方法制備的催化劑比表面積比傳統(tǒng)的更 大。
[0042] (5)減少積碳，可批量化生產(chǎn)
[0043] 該發(fā)明制備的雷尼鎳催化劑在甲烷化反應(yīng)中能降低C0的歧化活性，使催化劑上 的積炭減少，降低了催化劑失活率，提高了 CO的轉(zhuǎn)化率。同時催化劑制備工藝簡單、易操 作，制備條件穩(wěn)定可靠，適宜于工業(yè)化大批量生產(chǎn)。

【具體實施方式】
[0044] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但應(yīng)理解為，這些實施例僅用于更 詳細(xì)具體地說明本發(fā)明，而不應(yīng)理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實施例的限制。
[0045] 實施例1
[0046] (1)預(yù)處理：將鎳粉，用稀鹽酸溶液浸泡35min,然后用無水乙醇浸泡20min,之后 用去離子水洗滌4次，在80°C干燥4小時備用；
[0047] 將鋁粉用乙醚浸泡25分鐘，然后用去離子水洗滌3次，在70°C干燥4小時備用。
[0048] (2)鎳鋁合金粉制備：將鎳粉占總質(zhì)量的質(zhì)量百分比（鎳粉/鎳粉+鋁粉）為35% 混合均勻，通入惰性氣體N 2氣保護(hù)，在外加磁場強度為35T、高溫爐溫度為1350°C條件下熔 合3h，在惰性氣體保護(hù)下冷卻到室溫，將鎳鋁合金粉研磨成60目的顆粒備用。
[0049] (3)雷尼鎳催化劑制備：預(yù)先將裝有85. 0ml的濃度為5mol/L的NaOH溶液的不銹 鋼容器放置在20°C超聲波恒溫水浴槽中，調(diào)節(jié)超聲波強度為600W，將17. 5g制備好的鎳鋁 合金粉在攪拌速率為400r/min時加入到上述NaOH溶液，然后在15°C恒溫攪拌6h，反應(yīng)結(jié) 束后，除去上層堿液，用去離子水反復(fù)沖洗至中性，再用無水乙醇沖洗3次，即得雷尼鎳催 化劑（鎳含量為87wt%，比表面積為150m 2/g)。
[0050] 雷尼鎳催化劑用于合成氣固定床甲烷化的應(yīng)用如下：將6. 0g雷尼鎳催化劑均勻 加入到固定床反應(yīng)釜中，在H2/C0 = 3. 3 (摩爾比），壓力為1. 5MPa，溫度為450°C，體積空速 為8000L/h *kg，進(jìn)行6h甲烷化活性評價，評價過程利用島津GC-9160氣象色譜對產(chǎn)品進(jìn)行 定量分析。
[0051] 制得的固定床甲烷化的雷尼鎳催化劑經(jīng)活性評價可得C0轉(zhuǎn)化率為98. 8%，甲烷 選擇性為98. 6%。
[0052] 實施例2
[0053] (1)預(yù)處理：將鎳粉，用稀硫酸溶液浸泡40min,然后用無水乙醇浸泡20min,之后 用去離子水洗滌4次，在70°C干燥5小時備用；
[0054] 將鋁粉用乙醚浸泡20分鐘，然后用去離子水洗滌3次，在80°C干燥4小時備用。
[0055] (2)鎳鋁合金粉制備：將鎳粉占總質(zhì)量的質(zhì)量百分比（鎳粉/鎳粉+鋁粉）為45 % 混合均勻，通入惰性氣體N2氣保護(hù)，在外加磁場強度為30T、高溫爐溫度為1KKTC條件下熔 合4h，在惰性氣體保護(hù)下冷卻到室溫，將鎳鋁合金粉研磨成40目的顆粒備用。
[0056] (3)雷尼鎳催化劑制備：預(yù)先將裝有90. 0ml的濃度為8mol/L的NaOH溶液的不銹 鋼容器放置在20°C超聲波恒溫水浴槽中，調(diào)節(jié)超聲波強度為800W，將21. 0g制備好的鎳鋁 合金粉在攪拌速率為600r/min時加入到上述NaOH溶液，然后在20°C恒溫攪拌7h，反應(yīng)結(jié) 束后，除去上層堿液，用去離子水反復(fù)沖洗至中性，再用無水乙醇沖洗3次，即得雷尼鎳催 化劑（鎳含量為91wt%，比表面積為180m 2/g)。
[0057] 雷尼鎳催化劑用于合成氣固定床甲烷化的應(yīng)用如下：將5. 5g雷尼鎳催化劑均勻 加入到固定床反應(yīng)釜中，在H2/C0 = 3. 5 (摩爾比），壓力為2. 5MPa，溫度為550°C，體積空速 為7500L/h *kg，進(jìn)行5h甲烷化活性評價，評價過程利用島津GC-9160氣象色譜對產(chǎn)品進(jìn)行 定量分析。
[0058] 制得的固定床甲烷化的雷尼鎳催化劑經(jīng)活性評價可得C0轉(zhuǎn)化率為98. 6%，甲烷 選擇性為99. 3%。
[0059] 實施例3
[0060] (1)預(yù)處理：將鎳粉，用稀硝酸溶液浸泡25min,然后用無水乙醇浸泡20min,之后 用去離子水洗滌3次，在90°C干燥4小時備用；
[0061] 將鋁粉用丙酮浸泡20分鐘，然后用去離子水洗滌3次，在70°C干燥5小時備用。
[0062] (2)鎳鋁合金粉制備：將鎳粉占總質(zhì)量的質(zhì)量百分比（鎳粉/鎳粉+鋁粉）為60 % 混合均勻，通入惰性氣體Ar氣保護(hù)，在外加磁場強度為28T、高溫爐溫度為1450°C條件下熔 合3h，在惰性氣體保護(hù)下冷卻到室溫，將鎳鋁合金粉研磨成80目的顆粒備用。
[0063] (3)雷尼鎳催化劑制備：預(yù)先將裝有100. 0ml的濃度為7mol/L的NaOH溶液的不 銹鋼容器放置在30°C超聲波恒溫水浴槽中，調(diào)節(jié)超聲波強度為1300W，將20. 0g制備好的鎳 鋁合金粉在攪拌速率為650r/min時加入到上述NaOH溶液，然后在15°C恒溫攪拌6h，反應(yīng) 結(jié)束后，除去上層堿液，用去離子水反復(fù)沖洗至中性，再用無水乙醇沖洗4次，即得雷尼鎳 催化劑（鎳含量為93wt%，比表面積為210m 2/g)。
[0064] 雷尼鎳催化劑用于合成氣固定床甲烷化的應(yīng)用如下：將7. 0g雷尼鎳催化劑均勻 加入到固定床反應(yīng)釜中，在H2/C0 = 3. 1 (摩爾比），壓力為3. OMPa，溫度為500°C，體積空速 為8200L/h *kg，進(jìn)行4h甲烷化活性評價，評價過程利用島津GC-9160氣象色譜對產(chǎn)品進(jìn)行 定量分析。
[0065] 制得的固定床甲烷化的雷尼鎳催化劑經(jīng)活性評價可得C0轉(zhuǎn)化率為98. 4%，甲烷 選擇性為98. 9%。
[0066] 實施例4
[0067] (1)預(yù)處理：將鎳粉，用稀硝酸溶液浸泡45min,然后用無水乙醇浸泡30min,之后 用去離子水洗滌4次，在95°C干燥5小時備用；
[0068] 將鋁粉用甲苯浸泡25分鐘，然后用去離子水洗滌4次，在50°C干燥8小時備用。
[0069] (2)鎳鋁合金粉制備：將鎳粉占總質(zhì)量的質(zhì)量百分比（鎳粉/鎳粉+鋁粉）為80 % 混合均勻，通入惰性氣體Ar氣保護(hù)，在外加磁場強度為25T、高溫爐溫度為950°C條件下熔 合3h，在惰性氣體保護(hù)下冷卻到室溫，將鎳鋁合金粉研磨成100目的顆粒備用。
[0070] (3)雷尼鎳催化劑制備：預(yù)先將裝有75. 0ml的濃度為8mol/L的NaOH溶液的不銹 鋼容器放置在40°C超聲波恒溫水浴槽中，調(diào)節(jié)超聲波強度為1500W，將18. 0g制備好的鎳鋁 合金粉在攪拌速率為700r/min時加入到上述NaOH溶液，然后在25°C恒溫攪拌8h，反應(yīng)結(jié) 束后，除去上層堿液，用去離子水反復(fù)沖洗至中性，再用無水乙醇沖洗3次，即得雷尼鎳催 化劑（鎳含量為95wt%，比表面積為220m 2/g)。
[0071] 雷尼鎳催化劑用于合成氣固定床甲烷化的應(yīng)用如下：將7. 5g雷尼鎳催化劑均勻 加入到固定床反應(yīng)釜中，在H2/C0 = 3. 5 (摩爾比），壓力為3. 5MPa，溫度為600°C，體積空速 為8100L/h *kg，進(jìn)行4h甲烷化活性評價，評價過程利用島津GC-9160氣象色譜對產(chǎn)品進(jìn)行 定量分析。
[0072] 制得的固定床甲烷化的雷尼鎳催化劑經(jīng)活性評價可得C0轉(zhuǎn)化率為98. 5%，甲烷 選擇性為99. 1%。
【權(quán)利要求】
1. 一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 預(yù)處理：將鎳粉用稀酸溶液浸泡5-60min,然后用無水乙醇浸泡5-10min,之后用去 離子水洗滌2-4次，在50-110°C干燥1-8小時備用； 將鋁粉用有機溶劑浸泡5-30分鐘，然后用去離子水洗滌2-4次，在50-110°C干燥1-8 小時備用； (2) 鎳鋁合金粉制備：將鎳粉和鋁粉混合均勻，在外加磁場的高溫爐中熔合，在惰性氣 體保護(hù)下冷卻到室溫，將鎳鋁合金粉研磨成40-100目的顆粒備用； (3) 雷尼鎳催化劑制備：預(yù)先將裝有NaOH溶液的不銹鋼容器放置在超聲波恒溫水浴 槽中，調(diào)節(jié)好恒溫水浴槽溫度和超聲波強度，將制備好的鎳鋁合金粉邊攪拌邊加入到上述 NaOH溶液，然后在0-70°C恒溫攪拌3-12h，反應(yīng)結(jié)束后，除去上層堿液，用去離子水反復(fù)沖 洗至中性，再用無水乙醇沖洗2-4次，即得雷尼鎳催化劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (1)所述預(yù)處理的鎳粉為工業(yè)級鎳粉。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (1)所述預(yù)處理的鋁粉為工業(yè)級鋁粉。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (1)所述的稀酸溶液為稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中的一種。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于所述 步驟（1)有機溶劑為苯、甲苯、乙醚或丙酮中的一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (1) 所述鎳粉、鋁粉的干燥為真空干燥。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (2) 所述混合的鎳粉、鋁粉中鎳粉占總質(zhì)量的百分比是15-90%之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (2)所述的鎳鋁合金粉制備時外加磁場強度為1-40T。
9. 如權(quán)利要求8所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步驟 (2)所述的鎳鋁合金粉制備時外加磁場強度為5-30T。
10. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備熔合時高溫爐溫度為900-1600°C。
11. 如權(quán)利要求10所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備熔合時高溫爐溫度為1250-1400°C。
12. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備在熔合溫度下熔合時間為l_5h。
13. 如權(quán)利要求12所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備在熔合溫度下熔合時間為2-3h。
14. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（2)所述的鎳鋁合金粉制備時通入惰性氣體為N 2、Ar中的一種。
15. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的NaOH溶液摩爾濃度為3-10m 〇l/L之間。
16. 如權(quán)利要求15所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的NaOH溶液摩爾濃度為4-6mol/L之間。
17. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的恒溫水槽控制溫度為0-70°C。
18. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的超聲波的功率為100-2000W。
19. 如權(quán)利要求18所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的超聲波的功率為400-1300W。
20. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的NaOH溶液與鎳鋁合金的比值為：3-10ml:lg。
21. 如權(quán)利要求1所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法，其特征在于步 驟（3)所述的攪拌速率為100_900r/min。
22. 如權(quán)利要求1 一 21任一項所述的一種適用于固定床甲烷化催化劑的制備方法 所制備的固定床甲烷化催化劑，其特征在于催化劑的鎳含量為85-97wt%，比表面積在 100-230m 2/g 之間。
23. 如權(quán)利要求22所述的固定床甲烷化催化劑的應(yīng)用，其特征在于包括如下步驟： 將雷尼鎳催化劑均勻加入固定床床反應(yīng)釜中，合成氣在H2/C0摩爾比為3. 0-3. 5,壓力 為1. 0-4. OMPa，溫度為400-650°C，體積空速為7000-9000L/h，kg條件下進(jìn)行甲烷化反應(yīng)。
【文檔編號】B01J23/755GK104056634SQ201410323243
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月8日
【發(fā)明者】張慶庚, 曹會博, 李曉, 崔曉曦 申請人:賽鼎工程有限公司