[發(fā)明專利]一種銅系凈化劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110228145.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開（公告）號(hào): CN102390807A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾珍;王莉;吳硯會(huì);邱傳珪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南化工研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): C01B3/56
• 分類號(hào): C01B3/56
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 徐宏;吳彥峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及凈化劑領(lǐng)域，特別涉及一種銅系凈化劑及其制備方法。

??

背景技術(shù)

合成氣是合成甲醇、二甲醚、烯烴等一系列C1化學(xué)品的原料氣，其合成反應(yīng)所用催化劑對(duì)雜質(zhì)比較敏感，特別是As、S、Fe、Ni、Cl和O₂等元素，少量的雜質(zhì)就會(huì)引起催化劑活性降低或失去活性，催化劑的使用時(shí)間明顯縮短。因此，對(duì)合成氣進(jìn)行深度凈化就成為化工合成過程中的關(guān)鍵技術(shù)。

對(duì)于Fe、Ni元素，它們?cè)诤铣蓺庵幸话阋訤e(CO)₅和Ni(CO)₄的形式存在。這些羰基化合物在催化劑上分解，并沉積在表面阻塞催化劑活性點(diǎn)或提供在生產(chǎn)過程中不需要的催化活性，從而降低催化劑活性及選擇性。

微量O₂的存在就會(huì)與催化劑反應(yīng)而使催化劑活性下降，并且也會(huì)與反應(yīng)體系中的一些物質(zhì)在俱備的反應(yīng)條件下發(fā)生反應(yīng)生成樹脂類物質(zhì)，堵塞催化劑的孔隙和管道。

目前對(duì)脫除As、S、Cl等元素的凈化劑研究比較廣泛，而針對(duì)Fe、Ni等元素的凈化劑的研究較少。尤其對(duì)能凈化Fe、Ni元素，又能凈化O₂元素的多功能凈化劑的研究。

中國發(fā)明專利說明書CN1186249C公開了一種銅系合成氣凈化劑的制備方法，包括Cu-Zn-Cr體系，采用沉淀、老化、混合和焙燒等方法制得所需要的凈化劑。這種制作方法中的凈化劑能脫除合成氣中Fe(CO)₅、Ni(CO)₄和?S，但對(duì)脫除合成氣中Fe(CO)₅、Ni(CO)₄

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種銅系凈化劑及其制備方法，有效脫除合成氣中Fe(CO)₅和Ni(CO)₄，又能起到脫氧的作用。

本發(fā)明解決以上的技術(shù)問題是采用一種載體體系，負(fù)載有活性Cu，另外負(fù)載有Zn、Al、Mg、Zr、Mn中的一種或幾種金屬或金屬氧化物。

優(yōu)選體系為Cu-Zn-Al-?Mg/γ-Al₂O₃體系（γ，希臘字母，γ-Al₂O₃指活性氧化鋁αβγ的一種），其Cu:Zn:Al:?Mg?=1：0.3～0.7：0.4～0.6：0.2～0.3（摩爾濃度比）。

還有Cu-Zn-Al-?Mn/γ-Al₂O₃體系，其Cu:Zn:Al:?Mn=?1：0.2～0.7：0.3～0.6：0.1～0.4（摩爾濃度比）和Cu-Zn-Al-?Zr/γ-Al₂O₃體系，其Cu:Zn:Al:?Zr=?1：0.4～0.7：0.3～0.6：0.1～0.2（摩爾濃度比）。

本發(fā)明的凈化劑在脫除Fe(CO)₅、Ni(CO)₄和脫氧過程中，尤其使合成氣入口的Fe?濃度從150ppm降低到0.003ppm。

本發(fā)明解決以上的技術(shù)問題采用的制備方法包括以下步驟：

（1）??????????把30～90g/L的Zn、70-180g/L的Al和20-60g/L的Mg、15-30g/L的Zr或30-60g/L的Mn其中一種或幾種可溶性鹽配成混合溶液，控制溫度在70～80℃，在63～96g/L沉淀劑作用下進(jìn)行并流共沉淀，控制終點(diǎn)PH為7.0～7.5，老化0.5～1h。

（2）??????????把120-240g/L的Cu、60-150g/L的Zn可溶性鹽配成混合溶液，控制溫度在80～90℃，在84～106g/L沉淀劑作用下進(jìn)行并流共沉淀，加入到上述溶液中，控制終點(diǎn)PH為6.5～7.0，老化0.5～1h。

（3）??????????再加入10～50g/L載體，繼續(xù)恒溫加熱老化1～2h后停止加熱，過濾，用60～90℃的去離子水洗滌沉淀物，100～200℃烘干，280～420℃煅燒4～6h。

（4）??????????然后加入1～3%石墨和5-10%去離子水，混勻，壓片成型。

本發(fā)明中所用的Cu、Zn、Al、Mg、Zr、Mn的可溶性鹽為硝酸鹽。

本發(fā)明中加入的載體，可以使用γ-Al₂O₃、活性炭等載體中的一種或幾種。加入載體，凈化劑中的活性組份分散在載體表面上，獲得較高的比表面積，提高了單位質(zhì)量活性組分的凈化效率。