2/g、約 125 m2/g、約 150 m2/g、約 175 m2/g、約200 m2/g、約225 m2/g、約250 m2/g、約 275 m2/g或約300 m2/g。
[0073] 用途 根據本發明且如上文在題為"催化劑"的部分中描述的催化劑可用于催化甲烷化反應。
[0074] 根據本發明且如上文在題為"催化劑"的部分中描述的催化劑可用于降低包含一 氧化碳和氫氣的氣體混合物的一氧化碳含量。
[0075] 如上文在題為"催化劑"的部分中描述的式CehMxO2的基材可用于降低催化元素由 含硫氣體或蒸氣引起的中毒，其中X在約〇和約0.3之間，任選在約0.01和約0.3之間，且其中 M(如果存在的話)為除Ce以外的金屬元素。
[0076] 方法 根據本發明，提供使包含一氧化碳和氫氣的原料甲烷化的方法，所述方法包括使原料 與如上文在題為"催化劑"的部分中描述的催化劑接觸。還提供用于降低包含一氧化碳和氫 氣的氣體混合物的一氧化碳含量的方法，所述方法包括使原料與如上文在題為"催化劑"的 部分中描述的催化劑接觸。
[0077] 輸入本發明方法的原料可包含分子氫和一氧化碳。原料可另外包含任何其他氣體 或蒸氣，例如二氧化碳氣體、蒸汽（即，水蒸氣）、分子氮、甲烷或這些氣體或蒸氣中的任意兩 種或更多種的混合物。在原料中分子氫與一氧化碳的摩爾比可在約4:1和約1:1之間、在約 4:1和約3:1之間、在約4:1和約2:1之間、在約3:1和約2:1之間或在約3:1和約1:1之間，例 如，在原料中分子氫與一氧化碳的摩爾比可為約4:1、約3.5 :1、約3:1、約2.5 :1、約2:1、約 1.5 :1或約1:1。比率可取決于原料的來源。在氣體混合物中一氧化碳的濃度可為約10%-約 40%、或約 10%-30%、20%-40% 或 20%-30%，例如，約 10%、15%、20%、25%、30%、35% 或 40%。該百分數 可以體積計。
[0078] 輸入本發明方法中的原料可包含煤炭氣化流出物、生物質氣化流出物或這兩者的 混合物或者可基本上由煤炭氣化流出物、生物質氣化流出物或這兩者的混合物組成。煤炭 氣化流出物可為黑煤和/或褐煤或石油焦炭在氧氣、蒸汽(水蒸氣)和熱存在下氣化的產物， 且可任選包含煤炭氣化過程的任何副產物。生物質氣化流出物可為在氧氣、蒸汽(水蒸氣） 和熱存在下任何合適生物質的氣化的產物，且可任選包含生物質氣化過程的任何副產物， 生物質例如球粒或碎肩形式的木本植物物質或其組分、纖維植物物質或其組分，包括果實、 花、谷粒、草、草本作物、麥桿、柳枝稷、柳、甘蔗渣、棉籽纖維、葉子、樹皮、針葉、原木、樹根、 幼苗、短期輪作木質作物、灌木、柳枝稷類(switch grasses)、樹和藤、及谷物或谷物加工廢 物(例如，小麥/燕麥殼、玉米細粒等），來自木制品、鋸木廠和造紙廠廢棄物和余料、鋸肩和 顆粒板或來自木材相關材料和木質廢物和工業產品的廢物或副產物流，例如漿料、造紙(例 如，報紙)污泥、卡紙板、織物和布料、葡聚糖和人造絲、農作物或農作物殘渣、下水道污泥、 城市廢物和/或塑料。
[0079] 在前述段落中描述的原料可另外包含含硫氣體或蒸氣。含硫氣體可以如下的總濃 度存在：至少約0.1 ppm、或至少約0·2、0·3、0·4、0·5、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、 45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500 或5000 ppm，或在約0.1 ppm和約5000 ppm之間、或在約I ppm和約50 ppm之間、或在約20 ppm和約80 ppm之間、或在約50 ppm和約100 ppm之間、或在約100 ppm和約500之間、或在約 500 ppm和約1000 ppm之間、或在約1000 ppm和約2000 ppm之間、或約2000 ppm-約3000 ppm、或約3000 ppm-約4000 ppm、或約4000 ppm-約5000 ppm，或以約0·1、0·2、0·3、0·4、 0.5、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、 1000、1500、2000、2500、3000、3500、4000、4500或5000 ppm的總濃度存在。含硫氣體可為硫 化氫，或者可為碳酰硫，或者可為有機硫醇(例如，甲硫醇、乙硫醇、苯硫酚等），或者可為硫 氧化物，例如二氧化硫，或者可為這些物質中的任意兩種或更多種的混合物。在本發明中， 含硫氣體的ppm以體積計，即，其意指每升空氣中該氣體的微升數(yL/L)。
[0080] 應當理解，可在使在前述段落中描述的原料與根據本發明的催化劑接觸之前分析 所述原料以確定原料的組成，且特定地講，存在的氣體的濃度，例如氫氣、一氧化碳、二氧化 碳、含硫氣體、蒸汽（即，水蒸氣）、分子氮、甲烷等的濃度。這些氣體中的任一種或多種的濃 度可例如通過除去這些氣體中的任一種或多種的一些或全部或通過用自任何合適來源獲 得或衍生的一種或多種另外氣體補充這些氣體中的任一種或多種的濃度來改變。例如，如 果在衍生自生物質或煤炭氣化流出物的原料中氫氣與一氧化碳的比率為約2:1并且期望在 根據本發明的方法中使用3:1的氫氣:一氧化碳的比率，可在使原料與催化劑接觸之前將另 外的氫氣加到原料中。
[0081] 在根據本發明的方法中，接觸可包括使原料穿過包含催化劑的填充床反應器，或 者越過或經過設置在反應器中的催化劑。反應器可包括串聯或并行配置的一個或多個(例 如，1、2、3、4或5個)填充床反應器。一個或多個填充床反應器可在等溫或絕熱條件下操作。 催化劑可填充在床、棒或板中，或者可涂覆在反應器容器的內表面上或在它的某其他表面 上。催化劑可涂覆在蜂窩催化劑結構、多孔金屬催化劑結構或陶瓷基質催化劑結構中的任 一種或多種上。接觸方法可代之以包括將原料鼓泡穿過包含催化劑的漿料，或者包括使原 料穿過包含催化劑的流化床反應器。
[0082] 在接觸期間，原料可在如下壓力下：在約1巴和約40巴之間、或在約1巴和約5巴之 間、在約5巴和約10巴之間、在約5巴和約20巴之間、在約10巴和約25巴之間、在約20巴和約 35巴之間或在約25巴和約40巴之間，例如，原料可在約1、2、3、3.5、4、5、6、7、8、9、10、15、20、 25、30、35或40巴的壓力下。原料的流速如氣體時空速度可在約1000 IT1和約100 000 IT1之 間、或在約1000 IT1和約10 000 IT1之間、或在約10 000 IT1和約50 000 IT1之間、或在約50 000 h-1 和約 100 000 h-1 之間，例如，其可為約 1000、5000、10 000、20 000、30 000、40 000、 50 000、60 000、70 000、80 000、90 000或100 000 h-、有時，可使用其他流速。這些流速可 為空間速度(SV;體積流速/催化劑體積)或氣體時空速度(GHSV;反應性氣體流速/催化劑體 積）。接觸可在至少約250°C、或至少約300、350、400、450、500、550或600°(：、或在約250°(：和 約750°C之間、或在約250°C和約400°C之間、或在約350°C和約600°C之間、或在約500°C和約 750°C之間的溫度下進行，例如，其可為約400、約450、約500、約550、約600、約650、約700或 約750°C。可選擇在接觸方法期間的溫度和原料流速以足以實現碳的氧化物到甲烷的平衡 轉化，或者碳的氧化物到甲烷的平衡轉化的至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少 90% 〇
[0083] 如本文公開，提供用于降低包含一氧化碳和氫氣的氣體混合物的一氧化碳含量的 方法，所述方法包括使所述原料與如上文在題為"催化劑"的部分中描述的催化劑接觸。氣 體混合物可包含除一氧化碳和分子氫之外的任何氣體，例如二氧化碳氣體、蒸汽（即，水蒸 氣）、分子氮、甲烷或這些氣體中任意兩種或更多種的混合物。在一氧化碳將充當工業過程 中的毒物的情況下或者在一氧化碳將對動物具有毒性或有毒的情況下，可期望降低這種氣 體混合物的一氧化碳含量。預計本文所述的用于催化甲烷化反應的方法將適用于降低氣體 混合物的一氧化碳含量的方法。
[0084] 根據本發明，提供用于降低催化元素由含硫氣體或蒸氣引起的中毒的方法，所述 方法包括將如上文在題為"催化劑"的部分中描述的催化元素沉積在基材上，其中所述基材 具有式C ei-xMx〇2,其中X在約0和約0.3之間，任選在約0.01和約0.3之間，且其中M(如果存在 的話)為除Ce以外的金屬元素。式CehM xO2的基材可如上文在題為"催化劑"的部分中描述。
[0085] 在降低催化元素由含硫氣體或蒸氣引起的中毒的方法中，所述沉積可在將所述催 化元素暴露于含硫氣體或蒸氣之前進行。另外，所述沉積可使得催化元素可在基材上的離 散區域存在，例如在如本文中對于在題為"催化劑"的部分中的催化元素所述的離散區域存 在。"沉積"可使用例如使用催化元素的鹽的常規濕式浸漬方法等本領域已知的任何合適技 術實現。其可包括例如在氫氣氛下在高溫下使催化元素的鹽隨后原位還原成催化元素的金 屬形式。使所述催化元素暴露于含硫氣體或蒸氣可包括如在題為"方法"的那部分中描述的 使包含含硫氣體或蒸氣的原料與催化元素和/或基材接觸。
[0086] 本領域的普通技術人員應了解，可在不脫離廣泛描述的本發明的精神或范圍的情 況下對在特定實施方案中公開的本發明進行許多改變和/或改進。因此，在各個方面都認為 本發明的實施方案是說明性而非限制性的。 實施例
[0087] 現在將參考特定的實施例描述本發明，但不應該將這些實施例看作是以任何方式 加以限制。
[0088] 合成 通過常規濕式浸漬方法，使用Ni(NO3)3 · 6H20作為Ni前體和市售的Cei-xMx〇 2 (Sigma Aldrich)來制備NVCe1-xMx〇2催化劑，其中X在約0和約0.3之間，任選在約0.01和約0.3之間 且其中M(如果存在的話)為除Ce以外的金屬元素。