[發明專利]一種耐硫型鈀基催化劑的制備方法

無效

• 申請號: 201110243719.4
• 申請日: 2011-08-24
• 公開（公告）號: CN102350347A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 孟獻梁;褚睿智;魏賢勇;宗志敏;劉亞非;張中彩
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 程化銘

技術領域

本發明涉及一種耐硫型鈀基催化劑的制備方法，尤其是一種在微波焙燒條件下的耐硫型鈀基催化劑的制備方法，屬于負載型催化劑的制取領域。

背景技術

近10年來，中國石油消費量年均增長率達到10%以上。但是，國內自采石油供應年增長率僅為1.7%。這種供求矛盾使中國對外石油依存度達到50%以上。據權威部門分析如果一個國家的能源依存度超過50%的話，就會出現能源危機。因此，從國家安全和能源戰略角度出發，研究開發煤炭轉化，生產多樣的下游產品替代石油原料和石油能源成為了我國亟待解決的系列課題。

在煤炭間接液化的下游產品中，二甲醚因其獨特的性能和廣泛的用途日益受到關注。二甲醚（DME）是甲醇的脫水產物，通常又稱之為甲醇液化氣。DME在常溫下為無色氣體，具有輕微的醚香味，無腐蝕性、無毒，易液化，釋放到大氣對流層中后很容易被降解，對臭氧層無破壞作用，主要作為冷凍劑、溶劑、萃取劑、氣霧劑的拋射劑和燃氣等。DME更重要的使用方向是現有燃氣的理想替代品。DME具有石油液化氣（LPG）相似的蒸氣壓，而且由于DME本身含氧，在燃燒過程中所需的理論空氣量遠低于LPG，因此DME被視作是LPG的理想替代品，被譽為“21?世紀的清潔燃料

目前，一步法合成DME技術（STD）可以大大提高原料的轉化率，反應條件更加溫和，易于實現大規模的工業生產。但是，煤基合成氣轉化制取DME技術中存在一個嚴重的問題，即通過酸性氣體脫硫后，制取的煤基合成氣中仍會殘留至少40?ppm的硫。而二甲醚（DME）合成使用的商用銅基催化劑往往會因體系氣體中含有超過0.1?ppm?H₂S而發生中毒。因此開發新型催化劑，對發展DME生產工業意義重大。催化劑的制備方法和工藝條件與催化劑的活性、耐硫穩定性和抗積碳性能密切相關。

中國發明專利申請CN101298053A中報道，使用浸漬法制備Al₂O₃-HZSM-5復合固體酸催化劑，需要把浸漬好的Al₂O₃-HZSM-5干燥12-24小時，然后在馬弗爐中200-600℃焙燒2-10小時，制得所需催化劑。

中國發明專利申請CN101444747A公開了用于合成DME的催化劑需要在450-550℃焙燒2-7小時得到HZSM-23分子篩，之后把得到的分子篩與粘結劑和水混捏，再次在450-550℃焙燒2-7小時得到催化劑。

中國發明專利申請CN1947833A中報道，將氫氧化鋁和粘土以一定比例混合，成型，干燥，于300-700℃焙燒2-10小時制得甲醇脫水制二甲醚催化劑。

中國發明專利申請CN101786009A中報道，將擬薄水鋁石粉在500℃被燒成活性氧化鋁粉，然后與HZSM-5等助催化劑混合，加入化學漿糊、檸檬酸和膠溶劑混合均勻碾壓，干燥8-12小時，然后在500-550℃焙燒4-6小時，冷卻制得甲醇脫水合成二甲醚催化劑。

上述負載型催化劑Pd/γ-Al₂O₃的制備方法，制備方法復雜，耗時長，能耗大，制備成本高，催化劑耐硫穩定性較低，操作不方便等。

發明內容

技術問題：本發明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種工藝過程簡單、催化效率高、省時節能、成本低、重復性好的耐硫型鈀基催化劑的制備方法。

技術方案：本發明的耐硫型鈀基催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）分別配制濃度為0.02?mol·L^-1的Ce(NO₃)₃.6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O水溶液，按摩爾比為1:5~5:1的比例配置Ce(NO₃)₃.6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O混合溶液；

（2）按質量體積比為1:4（g/ml）、混合粒度為0.6~0.9?mm的γ-Al₂O₃載體材料和配制好的Ce(NO₃)₃.6H₂O和Zr(NO₃)₄·5H₂O混合溶液混合后，加水定容至固液比為1:30（g/ml）的溶液；