[發明專利]氣態烴類蒸汽預轉化催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310256571.7
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104248956B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 王昊;姜建波;薛紅霞;白志敏;齊煥東;趙慶魯;梁衛忠;趙沁;余漢濤
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;C01B3/40
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

1.一種氣態烴類蒸汽預轉化催化劑，其特征在于：該催化劑為鎳-鎂-鋁體系催化劑，以金屬Ni為活性組分，MgO和Al₂O₃為載體，Al₂O₃為助劑；該催化劑中，以氧化物重量計算，含19-24份的NiO，60-72份的MgO，9-15份的Al₂O₃，Na≤0.05wt%，K≤0.05wt.%，SiO₂≤0.1wt%，Fe₂O₃≤0.05wt%，在制備催化劑的過程中，采用超聲波對催化劑進行老化。

2.根據權利要求1所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑，其特征在于：超聲波頻率為20-50KHz，聲強不大于0.4-1W/cm²。

3.一種權利要求1所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：將鎳、鎂、鋁的鹽類水溶液相互混合后滴加到沉淀劑中進行沉淀反應，沉淀反應結束后依次經超聲波老化、洗滌、干燥、脫水分解制得半成品催化劑。

4.根據權利要求3所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：沉淀劑采用碳酸鹽或堿，沉淀劑水溶液的金屬離子摩爾濃度為0.5-3.0mol/L。

5.根據權利要求3所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：鎳、鎂、鋁的鹽類水溶液為硝酸鹽、硫酸鹽、草酸鹽或醋酸鹽的水溶液，其金屬離子的摩爾濃度為1.0-4.0mol/L。

6.根據權利要求3所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：沉淀反應進行時，向沉淀劑中滴加鎳、鎂、鋁的鹽類水溶液；鎳、鎂、鋁的鹽類水溶液的溫度為45-90℃，沉淀劑水溶液的溫度為45-90℃；鎳、鎂、鋁的鹽類水溶液的溫度比沉淀劑水溶液的溫度高2-5℃；滴加速度0.1-0.4mol/min，滴加完畢繼續攪拌的時間控制在15-30分鐘，制得漿液；攪拌速度控制在0.20-0.42rad/s。

7.根據權利要求3所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：

所述的老化：老化時間為1-12小時；超聲波頻率為20-50KHz，聲強不大于0.4-1W/cm²；

所述的洗滌：采用去離子水，洗滌溫度為45-90℃，洗滌用水量為催化劑質量的50-600倍；洗滌至用0.1%濃度二苯胺硫酸試劑滴定為無色時，洗滌結束；

所述的干燥：將沉淀物加熱到120-125℃進行干燥，干燥時間24-48h；

所述的脫水、分解：將沉淀物加熱到400-500℃，進行脫水分解，時間為1-6h。

8.根據權利要求3所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：將制得的半成品催化劑，以100重量份數計，加入3-5份潤滑劑，置于球磨罐中混合球磨10-60分鐘，經過球磨的物料能夠達到90wt.%以上通過120目篩網；在球磨后的物料中加入5-13份的水，混合均勻，碾壓，造粒，物料能通過20目篩網即可，壓制成型；潤滑劑為石墨、石蠟或硬脂酸鹽中的一種或多種。

9.根據權利要求3-8任一所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的制備方法，其特征在于：

該催化劑為圓柱形或雙球面七孔蜂窩狀異形環狀，堆密度1.1-1.2g/mL；

該催化劑為圓柱形時，直徑為3.5-6mm，高度為3.5-6mm，側壓強度達180N/顆以上；

該催化劑為雙球面七孔蜂窩狀異形環狀時，外徑為10-16mm，內徑0.5-2.0mm，孔數7個，高度為8-11mm，孔向側壓強度達200N/顆以上；

本發明的催化劑孔隙分三種類型：

（1）孔隙尺寸在50-75nm的中孔，占總孔容積的10%-12%；

（2）孔隙尺寸在300-500nm的大孔，占總孔容積的4%-6%；

（3）孔隙尺寸在10nm左右的小孔，占總孔容積的82%-86%。

10.一種權利要求1所述的氣態烴類蒸汽預轉化催化劑的應用，其特征在于：采用該催化劑進行反應時，反應器入口溫度320-650℃，出口溫度320-650℃，反應壓力常壓至4.0MPa，反應的水碳比控制在0.5-4.5，碳空速≤6000h^-1。