[發明專利]復合物催化劑及其使用方法

有效

• 申請號: 201610495840.9
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107537480B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 周健;陳劍;劉志成;高煥新
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: B01J23/58
• 分類號: B01J23/58;B01J23/46;B01J23/89;B01J35/10;C10G2/00;C10L3/08;C01B3/40
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本發明涉及一種復合物催化劑及其使用方法，主要解決現有復合物催化劑中活性低、產物選擇性差和穩定性不好的問題。本發明通過采用復合物催化劑，包括以下組分：(A)惰性組分：氧化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋯和氧化鈰中的至少一種；(B)活性組分：鉑、銠、鈀、釕、鎳、鐵、鈷和銅中的至少一種；(C)助劑：堿土金屬氧化物中的至少一種；所述多孔復合物催化劑為多孔復合物，比表面積大于4平方米/克，孔隙容量大于0.01立方厘米/克，及其制備方法的技術方案，較好的解決了催化劑活性不高、穩定性和抗燒結性能差以及易積碳等問題，可以用于費托合成、合成氣甲烷化以及甲烷重整的催化工業生產過程中。

技術領域

本發明涉及復合物催化劑及其制備方法，特別是可用于費托合成、合成氣甲烷化以及甲烷重整的一種復合物催化劑及制備方法。

背景技術

合成氣的轉化利用在中國富煤缺油少氣的能源背景下具有重要意義。費托合成，以及合成氣甲烷化都是以合成氣為原料在催化劑和適當反應條件下合成以液體燃料或者甲烷的工藝過程。另一方面，隨著中國非常規天然氣特別是煤層氣、頁巖氣等的開采開發，天然氣的化工利用也日益引起人們的重視，其中甲烷重整是天然氣化工利用的一種重要工藝，甲烷重整是指利用水蒸汽、二氧化碳或者氧氣等將甲烷制成合成氣的工藝。上述兩項技術大規模的工業化應用依然存在很多的技術難題，其中最為關鍵的是如何能有針對性地進行催化劑設計，以提高催化劑的利用效率、目標產物的收率和選擇性。因此開發高性能的催化劑，對于費托合成、合成氣甲烷化以及甲烷重整等工藝的開發具有重要意義。

目前，已經有很多復合物催化劑應用于上述工藝。例如專利號為ZL200410056853.3的中國專利中，公開了一種三元復合金屬氧化物催化劑及其制備方法，以多孔蜂窩陶瓷為載體，通過在陶瓷基體上分別涂覆內外兩層氧化物，內層包括金屬氧化物和氧化鋁，外層為貴金屬氧化物，所得催化劑用于汽車尾氣凈化處理，取得了較好的效果。但是涂覆工藝復雜，并且該催化劑中活性組分的顆粒較大，使用范圍有限。中國專利CN103143364A公開了一種高度分散的納米復合物催化劑及其制備方法與應用，利用共沉淀方法將混合鹽溶液和堿性沉淀劑制成復合沉淀物，經過回流、老化和焙燒后得到納米復合物催化劑，該催化劑用于甲烷重整中，具有良好的性能。但是該納米復合催化劑的制備方法中必須用到氧化鋯前驅體，使用范圍收到限制。并且該納米復合催化劑需要做進一步處理才能用于催化反應。申請號為201010575387.5的中國專利公開了一種多孔氧化硅負載金屬或氧化物的制備方法，在該方法中，經過多孔氧化硅、非極性溶劑的合成與載體氧化硅浸漬金屬前驅物、非極性溶劑的去除以及干燥焙燒等多重步驟后才能得到多孔氧化硅/金屬氧化物復合材料。該專利中因為用到了非極性溶劑和浸漬法，從而導致制備步驟繁瑣，并且產物中金屬氧化物與氧化硅之間的相互作用較弱，導致金屬氧化物的顆粒尺寸超過200nm。中國專利CN101005892公開了一種復合氧化物催化劑，該催化劑包含了Mo、V、堿土金屬或者稀土元素和硅石載體的顆粒，該專利并未公布所得催化劑顆粒多孔性質的結構特征，但是由于其制備方法是沉淀-煅燒法，因此可以預計所得催化劑顆粒的多孔性較差。不僅如此，上述的專利中都利用到了步驟繁瑣的浸漬法，這樣不僅提高了成本，而且使制備工藝更加復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的催化劑制備步驟繁瑣、用于費托合成、合成氣甲烷化和甲烷重整反應時產物選擇性差和催化劑穩定性差的問題；提供了一種復合物催化劑，該催化劑用于費托合成、合成氣甲烷化和甲烷重整反應時具有產物選擇性高和催化劑穩定性好的優點。

本發明所要解決的技術問題之二是提供一種解決技術問題之一的復合物催化劑的使用方法。

為解決上述技術問題之一，本發明所采用的技術方案如下：

一種復合物催化劑，以重量份數計，包括以下組分：

a)30～100份選自氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化鋯和氧化鈰中的至少一種惰性組分；

b)0～20份選自鉑、釕、銠和鈀中的至少一種元素；