Катализатор риформинга углеводородов в присутствии диоксида углерода, содержащий гексаалюминат никеля - заявка 2015142397 на патент на изобретение в РФ

1. Катализатор риформинга углеводородов и диоксида углерода, включающий оксидный носитель, который содержит гексаалюминат в форме β''-алюмината и/или магнитоплюмбита и частицы металлического никеля, отличающийся тем, что частицы металлического никеля обладают многогранной структурой и в виде нароста тонко диспергированы на поверхности оксидного носителя, причем средний размер частиц никеля меньше или равен 50 нм.
2. Катализатор по п. 1, отличающийся тем, что 50% совокупности частиц обладают размером, меньшим предлагаемого в изобретении порогового значения.
3. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что число шарообразных частиц в расчете на участок поверхности частицы гексаалюмината площадью 1 мкм2 меньше или равно 10.
4. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что содержание никеля в нем составляет ≤3 мол.%, причем более 50% частиц никеля находится на поверхности фазы гексаалюмината.
5. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что оксидная фаза катализатора содержит по меньшей мере от 65 до 95 мас.% гексаалюмината и от 5 до 35 мас.% кристаллической оксидной второстепенной фазы, причем содержащая гексаалюминат фаза содержит по меньшей мере один межплоскостной катион, выбранный из группы, включающей барий, стронций и/или лантан, причем молярное отношение межплоскостного катиона к алюминию составляет от 1:6 до 1:11, причем кристаллическая оксидная второстепенная фаза содержит по меньшей мере LaAlO3, SrAl2O4 и/или BaAl2O4, и причем удельная поверхность катализатора по БЭТ больше или равна 5 м2/г, предпочтительно больше или равна 10 м2/г.
6. Катализатор по п. 1 или 2, отличающийся тем, что рентгеновская дифрактограмма катализатора показывает о присутствии в нем менее 10 мас.% γ-оксида алюминия.
7. Способ получения катализатора риформинга углеводородов и диоксида углерода по одному из пп. 1-6, оксидная фаза которого содержит по меньшей мере от 65 до 95 мас.% главной фазы, содержащей гексаалюминат никеля, и от 5 до 35 мас.% кристаллической оксидной второстепенной фазы, причем способ включает следующие стадии:
(i) реализацию контакта источника оксида-гидроксида алюминия в виде наночастиц, причем размер первичных кристаллитов материала составляет менее 500 нм, с солью металла, содержащей элемент, выбранный из группы, включающей лантан, стронций и/или барий, а также с солью никеля, причем содержание никеля меньше или равно 3 мол.%, и причем молярное отношение межплоскостного катиона к алюминию находится в диапазоне от 1:6 до 1:11,
(ii) тщательное перемешивание исходных компонентов,
(iii) по меньшей мере сушку, разложение соли и/или формование смеси,
(iv) прокаливание при температуре больше или равной 900°С,
причем после стадии (iv) выполняют восстанавливающую обработку катализатора.
8. Способ риформинга углеводородов в присутствии диоксида углерода, который включает следующие стадии:
(а.1) реализацию контакта подлежащего риформингу газа, содержащего углеводороды и диоксид углерода, с содержащим гексаалюминат никеля катализатором по одному из пп. 1-6, соответственно с катализатором, полученным способом по п. 7,
(а.2) нагревание катализатора при реализации его контакта с подлежащим реформингу газом при температуре выше 800°С,
(а.3) эксплуатацию реактора во время осуществления реакции при давлении выше 5 бар,
(а.4) контактирование подлежащего риформингу газового потока с катализатором при объемной скорости в диапазоне от 500 до 20000 ч-1.
9. Способ по п. 8, причем подлежащий риформингу газ на стадии (а.1) содержит до 70% об. воды.
10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что катализатор используют в восстановленной форме, соответственно перед каталитическим риформингом выполняют восстановление катализатора.
11. Способ по п. 8 или 9, причем поток эдуктов содержит водяной пар, и причем объемное отношение компонентов потока (объемное отношение метан: диоксид углерода : водяной пар) составляет от 25:25:50 до 50:50:0.
Наверх