[發(fā)明專利]一種等溫耐硫變換催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710567427.3
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107362806B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 縱秋云;劉博男;高輝;古黎明;肖杰飛;梅麗偉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島聯(lián)信催化材料有限公司
• 主分類號: B01J23/887
• 分類號: B01J23/887
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 李建華

本發(fā)明涉及一種等溫耐硫變換催化劑及制備方法，所述催化劑以鎂鋁尖晶石為載體，催化劑中有效成分：鈷以CoO計(jì)為催化劑總量的0.2～20％，鉬以MoO₃計(jì)為催化劑總量的1～30％，添加堿金屬復(fù)合助劑。催化劑制備方法為浸漬法。上述堿金屬復(fù)合助劑起到“堿金屬儲存器”的作用，在催化劑使用過程中，堿金屬流失顯著降低，提高了催化劑低溫活性穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種等溫耐硫變換催化劑及其制備方法，具體地涉及一種堿金屬流失率低的等溫耐硫變換催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

等溫耐硫變換工藝因具有反應(yīng)溫度低并且床層中的溫度分布均勻、生產(chǎn)控制和操作更加簡單、靈活以及在較低的水氣比條件下能有效避免甲烷化副反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，近年來在新型煤化工裝置中廣泛采用。與傳統(tǒng)的絕熱反應(yīng)工藝相比，等溫變換反應(yīng)器具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)反應(yīng)器溫度低并且床層中的溫度分布趨于一致，更加有利于反應(yīng)的平衡，故能夠最大限度地發(fā)揮催化劑的性能；(2)采用蒸汽壓力來調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度，生產(chǎn)控制和操作更加簡單、靈活；(3)在較低的水氣比條件下，CO變換反應(yīng)可能會發(fā)生諸如甲烷化、F-T合成以及NH3合成等副反應(yīng)可得到有效遏制甚至杜絕。因此進(jìn)行耐硫等溫變換工藝及新型催化劑的開發(fā)很有必要。

耐硫等溫變換工藝及由于反應(yīng)溫度較低，水氣比相對較高，對催化劑的活性尤其低溫活性提出了更高的要求。眾所周知，添加堿金屬助劑是提高催化劑低溫活性最有效的手段，但堿金屬在使用過程中都不可避免的要發(fā)生流失現(xiàn)象。而堿金屬的流失又直接影響催化劑的低溫活性和活性穩(wěn)定性，因此如何減少堿金屬流失是等溫變換催化劑研制的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種堿性復(fù)合助劑，該堿性復(fù)合助劑由物料A(擬薄水鋁石、三水鋁石、氫氧化鋁、氧化鋁、鋁鹽中的一種或多種)，與物料B(Mg、K、Na、Ca、Zr、Fe的硝酸鹽或硫酸鹽)經(jīng)過混合，干燥、焙燒和粉粹制成。該堿性復(fù)合助劑起到了一個“堿金屬儲存器”的作用，在催化劑使用過程中，堿金屬流失率大大降低，從而可以保證催化劑低溫活性不受損失。由此法制的催化劑堿金屬流失率明顯降低，其對比評價(jià)結(jié)果如表1所示。

一種等溫耐硫變換催化劑，，催化劑中有效成分：鈷以CoO計(jì)為催化劑總量的0.2～20％，鉬以MoO₃計(jì)為催化劑總量的1～30％，添加堿金屬復(fù)合助劑。

所述堿性復(fù)合助劑的加入量為催化劑總重量的0.5-50％(重量百分比)；優(yōu)選為0.5-30％。

所述催化劑以鎂鋁尖晶石、擬薄水鋁石、氧化鋁中的任一種或幾種的混合物為載體；例如催化劑載體為擬薄水鋁石和鎂鋁尖晶石，兩者的比例為1:1-3。

所述堿性復(fù)合助劑為K₂Al₂0₄、Na₂Al₂0₄、MgAl₂0₄、CaAl₂0₄、ZrAl₂0₄FeAl₂0₄、K₂SO₄、Na₂SO₄、CaSO₄、ZrSO₄、MgSO₄中的一種或多種；由上述堿性復(fù)合助劑制備方法制得。

所述催化劑的制備方法，包括如下步驟：

第一步：堿性復(fù)合助劑的制備

(1)將物料A和B進(jìn)行混合；

(2)加入適量水進(jìn)行充分混合，干燥、焙燒制得堿性復(fù)合助劑的母料；

(3)將堿性復(fù)合助劑母料進(jìn)行粉碎制得堿性復(fù)合助劑。