[發明專利]一氧化碳原料氣脫氫催化劑及其制備和應用方法

有效

• 申請號: 200910061853.5
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101543776A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 孔渝華;胡典明;錢勝濤;劉華偉;張曼征;劉應杰;李仕祿;王先厚;呂植炎;舒欣
• 申請（專利權）人: 華爍科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J23/44;B01J23/58;B01J23/60;B01J23/652;B01J21/06;B01J23/89;B01J23/889;B01J23/847;B01J23/83;B01J23/78;B01J23/80;B01J23/648
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 張安國

技術領域

本發明涉及一種脫氫催化劑，具體地說涉及一種用于含一氧化碳氣源的脫氫催化劑及 其制備和應用方法。

背景技術

目前，國內外報道的脫氫催化劑主要有Pd/Al₂O₃、CoMo/Al₂O₃等，也有基于錳系金屬 氧化物的脫氫劑，但這些催化劑或脫氫劑一般用于高純氮、高純氧以及二氧化碳等非還原 性氣體的脫氫凈化。

在日本專利昭29-2424中公開了一種高濃度一氧化碳合成氣脫氫催化劑，其組成為 Pd/活性炭，可對＜5％氫含量的高濃度一氧化碳氣體進行脫氫。該催化劑是將氯化鈀水溶 液浸漬于載體上，最佳反應溫度為100～450℃。但Pd/活性炭催化劑易在制備過程中發生 自燃。

發明內容

本發明的目的是提供一種反應溫度低、適應性更強的一氧化碳原料氣脫氫催化劑及其 制備和應用方法，催化劑活性溫度可低至120℃，可在10％～99％含量的一氧化碳原料氣 中脫除5％以下含量的氫。

實現本發明目的的技術方案：

一種一氧化碳原料氣脫氫催化劑，其特征在于，該催化劑以氧化鋁為載體，鈀和/或鉑 為活性組分，2-4種MOx為助劑，M為鈉、鉀、鎂、鈦、鋯、釩、錳、鐵、鎳、鈷、銅、 鋅、鉬、鎢或鈰，催化劑的組成以載體質量計為：鈀0.01％～2％和/或鉑0.01％～1％，2-4 種MOx的總量為1％～20％。

所述的載體氧化鋁可用活性炭或二氧化鈦或分子篩或硅鋁載體代替。

本發明的一氧化碳原料氣脫氫催化劑的制備方法，按下述步驟依次進行：

1)、將助劑金屬的鹽配成溶液；

2)、將2～4種助劑金屬的鹽配制的溶液倒入裝有載體的容器中，浸漬載體；

3)、將浸漬了助劑金屬鹽的載體在150～650℃的條件下焙燒2小時；

4)、將含助劑金屬的載體放入含鈀和/或鉑的溶液中浸漬鈀和/或鉑，浸漬了鈀和/或鉑 的載體450～850℃焙燒后即制得一氧化碳原料氣脫氫催化劑。

上述步驟4)中含鈀和/或鉑的溶液，為鈀和/或鉑的金屬氯化物或硝酸鹽或硫酸鹽或醋 酸鹽的溶液。

本發明的一氧化碳原料氣脫氫催化劑使用前進行活化處理，活化方式是將含氫10％以 上的H₂-N₂混合氣體或純氫于450～650℃下通過催化劑至少8小時，催化劑活化后對10％～ 99％含量的CO原料氣中小于5％的氫進行脫除，催化劑使用條件為：反應溫度為100～300 ℃，優選120～250℃；反應空速在500～9000h^-1范圍內選取，優選2000～5000h^-1，CO原 料氣出口氫含量小于100ppm。

本發明中氫、一氧化碳以及氧含量％均是指體積百分含量。

本發明中助劑金屬鹽配制的溶液及含鈀的溶液，除特別說明外，均指水溶液。

本發明與現有技術比較具有如下優點：

1、對原料氣中CO含量要求較寬。

2、最高可脫除一氧化碳原料氣中5％的氫。

3、通過添加助劑使催化劑的選擇性好，在95％的一氧化碳氣源中脫除5％的氫，出口 氫含量小于100ppm，出口氧含量小于0.1％，一氧化碳損耗小于0.5％。

4、可以選用多種催化劑載體，如氧化鋁、活性炭、二氧化鈦、分子篩或硅鋁載體。

具體實施方式

下述實施例中助劑金屬鹽溶解于水或其它溶劑的體積，鈀和鉑鹽配成的混合溶液的體 積，沒有嚴格要求，配成的溶液能夠浸沒載體即可。

實施例1：

將5克硝酸鎂和6克硝酸鋅溶解于70克水中，然后倒入裝有100克氧化鋁載體的燒杯 內，浸漬后烘干，并于450℃焙燒2小時，然后將焙燒后的載體放入用0.6克氯化鈀和0.3 克氯鉑酸配成的混合溶液70克浸漬吸附，480℃焙燒后即制得一氧化碳原料氣脫氫催化劑。