[發明專利]一種蜂窩狀釩系脫硝成型催化劑、制備方法及其用途

有效

• 申請號: 201510667029.X
• 申請日: 2015-10-15
• 公開（公告）號: CN105597730B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 張鑫;陳志坤;呂一品;高金森;徐春明
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: B01J23/30
• 分類號: B01J23/30;B01J35/04;B01D53/86;B01D53/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

本發明涉及一種適合FCC煙氣的高抗水抗硫性蜂窩狀釩系脫硝成型催化劑、制備方法及其用途，屬于環境催化和環境保護技術領域。該催化劑采用銳鈦礦二氧化鈦為載體，V₂O₅為活性組分，WO₃為活性助劑，先采用過體積浸漬法制備催化劑粉體，然后通過加入成型助劑，制備出活性溫度窗口寬、強抗水抗硫性的成型蜂窩催化劑。成型助劑主要包括增強劑、無機粘結劑、有機粘結劑、造孔劑和潤滑劑的組合。該成型催化劑在小型FCC裝置上進行中試測試，空速4000h^?1，NO濃度1000ppm，SO₂濃度1500ppm，H₂O含量5％的條件下，在250～450℃的溫度范圍內，脫硝效率均可達85％以上，在300～450℃可達90％以上。

技術領域

本發明屬于環境催化和環境保護技術領域，具體涉及一種蜂窩狀釩系脫硝成型催化劑、制備方法及其用途，具體涉及一種適合FCC煙氣的高抗水抗硫性能的蜂窩狀釩系脫硝成型催化劑、制備方法及其用途。

背景技術

氮氧化物是人類活動排放到大氣環境中的常見污染物，其中所占比例最大的是NO和NO₂。大氣中高濃度的NO_x對人的呼吸系統有強烈的刺激作用，此外NO與血液中血紅蛋白親和力較強，從而使血液輸氧能力下降。NO還可通過光化學氧化作用轉化為NO₂，繼而形成硝酸和亞硝酸，是酸雨的主要貢獻者并引發一系列的環境問題。此外，NO_x和烴類化合物在陽光作用下，極易生成光化學煙霧等具有較強毒性的二次污染物。

“十二五”期間氮氧化物污染控制成為環境保護的重點，但目前國內燃煤煙氣脫硝技術的試點工程均從國外引進，催化劑成本高，國產煙氣脫硝催化劑尚不成熟，所以研究開發新型自主產權的脫硝催化劑迫在眉睫。

CN 104162421A公開了一種用于氨選擇性催化還原氮氧化物的釩鎢鈦氧化物催化劑的制備方法。所述制備方法是首先通過均勻沉淀法制備得到鎢鈦復合氧化物作為催化劑載體，再采用浸漬法在鎢鈦復合氧化物上負載釩氧化物，經過焙燒后得到釩鎢鈦氧化物催化劑。該已有技術采用鎢鈦復合氧化物作為載體，釩氧化物作為活性組分。但該催化劑的合成需要兩個步驟，制備工藝繁瑣，增加了該催化劑的制備成本。

CN 101036884A公開了一種用于火電廠煙氣SCR脫硝中的鈦基催化劑及制備方法。該催化劑以80～99％的TiO₂和1～20％的硅鋁氧化物為載體，擠制為蜂窩體，然后以浸漬的方法在蜂窩體表面涂覆活性成分V₂O₅和WO₃，由于是表面涂覆，所以釩負載量較高，且耐腐蝕性能差。

CN1778466A公開了通過加入粘結劑將納米二氧化鈦粉末制成固體漿液，擠出成型，干燥煅燒制得具有一定強度一定形狀的二氧化鈦成型物，但所述二氧化鈦成型物主要用作催化劑載體，其并不具備催化活性，因此也未考慮粘結劑在特定催化活性物質的應用中可能對催化活性所造成的不利影響。

CN 101676024A公開了一種蜂窩狀氨法選擇性催化還原脫硝催化劑及其制備方法，采用整體擠出成型的方法制備出V-W/TiO₂的蜂窩狀催化劑，該催化劑在小型燃煤鍋爐中試脫硝測試，空速5000h^-1，煙氣溫度在350℃時，脫硝效率達95％，長期運行后，脫硝效果仍然在80％以上。但該催化劑并未考察催化劑的抗水抗硫性、穩定性不是太好，而且只適合于燃煤鍋爐的環境條件。

發明內容

針對已有技術的問題，本發明旨在開發一種高抗水抗硫性能并且適合FCC煙氣的SCR脫硝催化劑，基于此，本發明提供了一種蜂窩狀釩系脫硝成型催化劑、制備方法及其應用。所述催化劑的抗水抗硫性能優異，脫硝效率高，穩定性好，機械強度高，而且該催化劑的制備方法簡單易行。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：