[發明專利]低溫深度脫除CO的催化劑及其制備方法、活化方法和應用

無效

• 申請號: 201210283082.6
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN102773103A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 葉麗萍;李建龍;羅勇;吳向陽;張榮;李帥;麥永懿
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;C07C7/148;C01B21/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種低溫深度脫除CO的催化劑，其特征在于，該催化劑為由CuO、ZnO、ZrO₂的復合氧化物組成CuO-ZnO-ZrO₂復合催化劑，以催化劑總重量為100％計，其中CuO：50～90wt％；ZnO：5～40wt％；ZrO₂：5～40wt％，其中含銅組分具有還原度為70～80％，所述還原度是以金屬銅與金屬銅和以CuO計的銅氧化物的總和的重量比表示。

2.一種根據權利要求1所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)金屬鹽和堿溶液的配制：稱取一定量的銅鹽、鋅鹽、鋯鹽和水，分別配制成濃度為0.2～3mol/L鹽溶液后混合，充分攪拌至均勻，得到混合鹽溶液，以CuO、ZnO和ZrO₂計，其中CuO?50～90wt％、ZnO?5～40wt％、ZrO₂5～40wt％；稱取堿和水，配制成濃度為0.2～3mol/L的堿溶液；

(2)沉淀：將步驟(1)制得的混合鹽溶液和堿溶液采用并流法或順加法混合反應，得到沉淀即為催化劑前驅體；

(3)老化：將步驟(2)所得的催化劑前驅體充分攪拌，在溫度60～85℃下，老化30～240min；

(4)將步驟(3)所得沉淀經反復洗滌、離心后于110℃干燥12～16h；

(5)將步驟(4)烘干后的產物于300～600℃焙燒6小時，即得CuO-ZnO-ZrO₂復合催化劑。

3.根據權利要求2所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的銅鹽包括硝酸銅、硫酸銅、醋酸銅或氯化銅中的一種或幾種，所述的鋅鹽包括硝酸鋅或硫酸鋅中的一種或兩種，所述的鋯鹽包括硝酸鋯、硫酸鋯、氧氯化鋯或醋酸鋯中的一種或幾種；所述的堿包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氨水或碳酸銨中的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，所述的銅鹽為硝酸銅，所述的鋅鹽為硝酸鋅，所述的鋯鹽為硝酸鋯，所述的堿為碳酸銨。

5.根據權利要求2所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的并流法為：將混合鹽溶液和堿溶液同時加入容器中，在溫度50～85℃下進行反應，沉淀pH值6.0～8.0，混合鹽溶液和堿溶液加入量的摩爾比為1∶1；

所述的順加法為將堿溶液加入鹽溶液中，在溫度50～85℃下進行反應，滴定終點pH值6.0～8.0。

6.根據權利要求2所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述的焙燒的溫度為320～500℃。

7.根據權利要求2所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(5)所得CuO-ZnO-ZrO₂復合催化劑使用前可與粘合劑混合均勻，經碾和后壓片成型、篩分，待活化；所述的粘合劑是催化劑成型可用的各種粘合劑，粘合劑的加入量為0.1～5wt％。

8.根據權利要求7所述的低溫深度脫除CO的催化劑的制備方法，其特征在于，所述的粘合劑為石墨。

9.一種如權利要求1所述的低溫深度脫除CO的催化劑的活化方法，其特征在于，該方法為：將所述催化劑在1～10％H₂/惰性氣體流中升溫至120～220℃后恒溫，還原1～12h。

10.根據權利要求9所述的低溫深度脫除CO的催化劑的活化方法，其特征在于，所述的還原溫度優選160℃，還原時間優選3～6h，所述的催化劑經活化后還原度為70～80％，所述還原度是以金屬銅與金屬銅和以CuO計的銅氧化物的總和的重量比表示。

11.一種如權利要求1所述的低溫深度脫除CO的催化劑的應用，其特征在于，將所述催化劑應用于脫除烴和/或惰性氣體中微量CO，具體方法為：在溫度為0～150℃，反應壓力為0.1～5MPa的條件下，使含微量CO的物料與所述催化劑相接觸，液相空速0.1～100h^-1，氣相空速10～100000h^-1，脫除物料中的CO使其含量≤20ppb。