一种用于CO和H2甲烷化的催化剂及其制备方法

本发明涉及甲烷化催化领域，具体地，本发明涉及一种用于CO和H

1.六铝酸盐，其特征在于，所述六铝酸盐的制备方法包括以下步骤：1)将铝盐前驱物溶于水，加入到含有表面活性剂的乙醇溶液，得到铝盐前驱物溶液；2)将碱土金属盐前驱物溶于醋酸水溶液中，调节pH＝1，得到碱土金属盐前驱物溶液；3)将碱土金属盐前驱物溶液加入到铝盐前驱物溶液中，使碱土金属与铝的摩尔比为1∶6～12，得到前躯体混合溶液；4)将前躯体混合溶液在20～60℃下蒸发后得到干凝胶，将干凝胶进行干燥，再于高纯惰性气氛中800～1200℃热处理2～6小时，相同温度下在空气中焙烧2～6小时，最后酸洗得到六铝酸盐。
2.权利要求1所述六铝酸盐作为催化剂载体的应用。
3.一种用于CO和H₂甲烷化的催化剂，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：1)六铝酸盐载体的制备：1-1)将铝盐前驱物溶于水，加入到含有表面活性剂的乙醇溶液中，得到铝盐前驱物溶液；1-2)将碱土金属盐前驱物溶于醋酸水溶液中，调节pH＝1，得到碱土金属盐前驱物溶液；1-3)将碱土金属盐前驱物溶液加入到铝盐前驱物溶液中，使碱土金属与铝的摩尔比为1∶6～12，得到前躯体混合溶液；1-4)将前躯体混合溶液在20～60℃下蒸发后得到干凝胶，将干凝胶进行干燥，再于高纯惰性气氛中800～1200℃热处理2～6小时，相同温度下在空气中焙烧2～6小时，最后酸洗得到六铝酸盐载体；2)催化剂的制备：将步骤1)中得到六铝酸盐载体浸入含镍溶液中，其中六铝酸盐和镍离子的摩尔比为1∶0.1～1.2，经搅拌、干燥，然后在400～900℃下煅烧2～4h，冷却，得到用于CO和H₂甲烷化的催化剂。
4.根据权利要求3所述的用于CO和H₂甲烷化的催化剂，其特征在于，所述步骤1-1)中铝盐前驱物为硝酸铝、异丙醇铝、氯化铝，其中铝离子的浓度为1.0～4.0mol/L；所述表面活性剂为聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基苯磺酸钠，其在乙醇中的浓度为0.1～
0.5mol/L；所述步骤1-2)中碱土金属盐前驱物为碳酸钡、碳酸锶、碳酸钙或碳酸镁，其中钡或锶离子的浓度为0.1～0.4mol/L；所述碱土金属盐前驱物与醋酸摩尔比为1∶1～10；所述步骤1-4)中干凝胶干燥温度为100～150℃，时间为6～12h。
5.根据权利要求3所述的用于CO和H₂甲烷化的催化剂，其特征在于，所述步骤2)中含镍溶液为硝酸镍、乙酸镍或氯化镍，浓度为0.01～0.2mol/L。
6.根据权利要求3所述的用于CO和H₂甲烷化的催化剂，其特征在于，在所述步骤2)中，所述六铝酸盐载体浸入含镍溶液后，搅拌温度为20～80℃，时间为2～12h；干燥温度为100～120℃，时间为6～12h。
7.一种用于CO和H₂甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)六铝酸盐载体的制备：1-1)将铝盐前驱物溶于水，加入到含有表面活性剂的乙醇溶液，得到铝盐前驱物溶液；1-2)将碱土金属盐前驱物溶于醋酸水溶液中，调节pH＝1，得到碱土金属盐前驱物溶液；1-3)将碱土金属盐前驱物溶液加入到铝盐前驱物溶液中，使碱土金属与铝的摩尔比为1∶6～12，得到前躯体混合溶液；1-4)将前躯体混合溶液在20～60℃下蒸发后得到干凝胶，将干凝胶进行干燥，再于高纯惰性气氛中800～1200℃热处理2～6小时，相同温度下在空气中焙烧2～6小时，最后酸洗得到六铝酸盐载体；2)催化剂的制备：将步骤1)中得到六铝酸盐载体浸入含镍溶液中，其中六铝酸盐和镍离子的摩尔比为1∶0.1～1.2，搅拌、干燥，然后在400～900℃下煅烧2～4h，冷却，得到用于CO和H₂甲烷化的催化剂。
8.根据权利要求7所述的用于CO和H₂甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1-1)中铝盐前驱物为硝酸铝、异丙醇铝、氯化铝，其中铝离子的浓度为1.0～
4.0mol/L；所述表面活性剂为聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基苯磺酸钠，其在乙醇中的浓度为0.1～0.5mol/L；所述步骤1-2)中碱土金属盐前驱物为碳酸钡、碳酸锶、碳酸钙、碳酸镁，其中碱土金属离子的浓度为0.1～0.4mol/L；所述碱土金属盐前驱物与醋酸摩尔比为1∶1～10；所述步骤1-4)中干凝胶干燥温度为100～150℃，时间为6～12h。
9.根据权利要求7所述的用于CO和H₂甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中含镍溶液为硝酸镍、乙酸镍或氯化镍，浓度为0.01～0.2mol/L，该含镍溶液与催化剂载体的固液质量比为1∶10～15。
10.根据权利要求7所述的用于CO和H₂甲烷化催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述六铝酸盐载体浸入含镍溶液后，搅拌温度为20～80℃，时间为2～12h；干燥温度为100～120℃，时间为6～12h。