[發明專利]一種耐高溫催化劑載體及其制備方法

無效

• 申請號: 201210389568.8
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102950030A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 周煥文;鄧少亮;喬川;曲雪琴
• 申請（專利權）人: 大連瑞克科技有限公司
• 主分類號: B01J32/00
• 分類號: B01J32/00;B01J23/10;B01J35/10
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域

本發明涉及一種耐高溫催化劑載體及其制備方法，屬于耐高溫催化劑載體材料及其制備技術領域。

背景技術

許多重要的工業催化方法在高溫下進行，例如，甲烷蒸汽重整制合成氣（一氧化碳和氫氣的混合物），烴部分氧化制備合成氣，煤層氣等含氧有機物脫氧或有機物的催化燃燒，合成氣甲烷化反應合成天然氣等反應均需在高溫下進行，在多數情況下，所用催化劑為固體催化劑，其中的活性催化組分負載在金屬氧化物上。用通常的載體負載的催化劑，由于載體的耐高溫性能不佳，在高溫下，比表面積減小，孔容下降，活性組分的晶粒聚集和長大，催化劑的壽命不高。

中國專利CN201010245734.8制備了一種耐高溫、耐硫的稀土改性的氧化鋯鋁和氧化鋇鋁催化劑載體，用于汽車尾氣催化劑。但是載體在高溫、高壓和高水蒸氣條件下，表面積損失的速率顯著加快，其穩定性不能夠滿足工業高溫、高水汽條件下反應的需要。中國專利CN93106324.8制備了耐高溫的鎂基催化劑載體，可用于高溫高水蒸氣下反應，但該催化劑載體的比表面積不到10m²/g，不能夠滿足在載體上負載較大量的活性組分，用這種載體制備的催化劑的活性較低。

中國專利CN96196015.9；美國專利UP2375402,UP4681867，UP4880764；歐洲專利EP0257983；日本專利JP57-18639等。采用了含鉿氧化物作為催化劑的載體，制備耐高溫的催化劑載體和耐高溫的催化劑，但是由于鉿化合物的價格昂貴，造成載體和催化劑的成本高昂，應用受到限制。

發明內容

為了克服現有技術中存在的問題，本發明提供一種耐高溫催化劑載體及其制備方法，該載體應具有良好的耐高溫性能，使用壽命長，制備成本低。

本發明采用的技術方案是：一種耐高溫催化劑載體包含Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO或SiO₂中的三種或三種以上，經稀土氧化物改性制得；稀土元素改性劑為La、Ce、Nd、Sm的氧化物，其加入量的質量百分比為3~20%。

所述的一種耐高溫催化劑載體的制備方法包括下列步驟：

（1）選用Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO或SiO₂的三種或三種以上對應的氫氧化物混合均勻、烘干、焙燒后，得到一級載體粉末，焙燒溫度300~500℃；

(2)所述一級載體粉末與一級載體粉末對應的鹽溶液混合打漿，然后采用沉淀劑將鹽溶液沉淀，過濾、洗滌、烘干、焙燒后，得到二級載體粉末，焙燒溫度為500~800℃；

(3)所述二級載體粉末與La、Ce、Nd或Sm的鹽溶液混合打漿，然后采用沉淀劑將La、Ce、Nd、Sm沉淀，過濾、洗滌、烘干、煅燒后，得到耐高溫催化劑載體粉末，根據需要成型即得耐高溫催化劑載體，煅燒時通入惰性氣體N2或He，煅燒溫度為900~1200℃。

所述一級載體粉末對應的鹽溶液選自硝酸鹽、氯化物或硫酸鹽的溶液，SiO₂以硅溶膠形式加入。

所述La、Ce、Nd、Sm的鹽溶液選自硝酸鹽或氯化物的溶液。?

所述沉淀劑選自氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉或氨水。

本發明的有益效果是：這種耐高溫催化劑載體的材料選用Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO或SiO₂中的三種或三種以上，經稀土化合物改性制得，改性劑稀土元素為La、Ce、Nd、Sm等稀土氧化物，含量為3~20%。該載體材料在600℃以上和高水蒸氣存在時，具有很高的表面積穩定性、良好的耐高溫性和高的比表面積，催化活性組分負載在這些載體上，在高溫反應時，活性組分金屬或金屬氧化物顆粒不易燒結，性能穩定，催化劑具有較長的壽命。這種載體在高溫反應催化劑的制備上，工藝簡單，成本低兼，制備的高溫載體的比表面積在40m²/g以上，孔容在0.2ml/g以上，具有良好的應用前景。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細描述。

實施例1