[發明專利]一種低成本高穩定性耐硫變換催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201711192201.6
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN108043418B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 周志斌;周芳;程瑞;徐曉毅;肖輝亞;黃遠軍;陳勁松
• 申請（專利權）人: 湖北雙雄催化劑有限公司
• 主分類號: B01J23/887
• 分類號: B01J23/887;B01J23/94;B01J38/02;B01J38/06;B01J38/64
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 劉牧

本發明涉及一種低成本高穩定性耐硫變換催化劑的制備方法，屬于催化劑技術領域。該制備方法是利用廢舊的Co?Mo?K/γ?Al₂O₃耐硫變換催化劑，將其焙燒，自然冷卻，粉碎，然后進行水熱反應，γ?Al₂O₃全部轉化為薄水鋁石(AlOOH)，利用現有的快脫法生產活性氧化鋁載體工藝，制備出高穩定性新鮮鈷鉬耐硫變換催化劑。使廢舊鈷鉬耐硫變換催化劑中鈷、鉬、鉀、氧化鋁均得以全部利用,資源化利用率達到100％，生產成本大幅降低，催化劑的抗水合穩定性、耐熱穩定性、強度、活性均高于工業使用的德國BASF公司K8?11型鈷鉬耐硫變換催化劑。有效節約資源,提高有限資源的利用率，徹底解決廢舊鈷鉬耐硫變換催化劑對環境污染問題,實現社會可持續發展。

技術領域

本發明涉及一種低成本高穩定性耐硫變換催化劑的制備方法，屬于催化劑技術領域。

背景技術

目前工業應用中的Co-Mo系耐硫變換催化劑主要有兩大類：一類為低壓(3.0MPa)低汽氣比條件下使用，采用γ-Al₂O₃為載體，此類催化劑主要為Co-Mo-K/γ-Al₂O₃；另一類為高壓(≥3.0MPa)高汽氣比條件下使用，采用鋁鎂尖晶石為載體，此類催化劑主要為Co-Mo/MgAl₂O₄或Co-Mo/Mg-Al-Ti。用于合成氨、合成甲醇等制氫工業。

中國在能源結構上的特點是“缺油、少氣、富煤”，石油資源2016年對外依存度已達65.4％，超過安全警戒線。發展煤基清潔能源是一條解決能源供應問題的有效途徑。圍繞發展煤基清潔能源又出現了煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等現代煤化工技術。這些新型現代煤化工技術都有調節碳氫比這一工藝要求，即變換工藝過程，也就是說這些新上項目都有變換工藝，都用得上鈷鉬耐硫變換催化劑。

若以每萬噸氨需消耗3噸CO鈷鉬耐硫變換催化劑，每萬噸醇需消耗2噸CO鈷鉬耐硫變換催化劑來估算，根據2014年中國國際氮肥、甲醇大會報道，2013年全國合成氨產量6197.7萬噸，甲醇產量3585萬噸，按4年一個使用周期計算,合成氨和甲醇對鈷鉬耐硫變換催化劑的市場年消耗量至少6000噸以上,再加上加上新型現代煤化工項目(煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制乙二醇等)對鈷鉬耐硫變換催化劑年消耗量近4000噸,也就是說我國每年有10000噸廢舊CO鈷鉬耐硫變換催化劑產生。

隨著環保要求日趨嚴格，怎樣處置這些廢舊鈷鉬耐硫變換催化劑已迫在眉睫，將廢舊鈷鉬耐硫變換催化劑資源化再生利用，不啻為一條正確有效的解決途徑，況且生產新鮮鈷鉬耐硫變換催化劑的主要原材料：鈷鹽、鉬鹽、氧化鋁等價格逐年增加，2017年較往年價格更是翻番，所以將廢舊鈷鉬耐硫變換催化劑資源化利用，重新制作新鮮高穩定性鈷鉬耐硫變換催化劑，可大幅降低生產成本，有效節約資源,提高有限資源的利用率，解決廢催化劑對環境污染問題,實現社會可持續發展,為建設“兩型”社會作貢獻。

專利CN 103553104A公開了一種廢舊CO耐硫變換催化劑的回收方法，特別涉及鈷、鉬系廢舊CO耐硫變換催化劑中金屬氧化物的回收利用方法。該回收方法將廢舊CO耐硫變換催化劑粉碎后，經過一次焙燒，加堿二次焙燒后以熱水浸取。得到的濾渣加酸溶解后，以堿分步調溶液的PH值，除去Fe(OH)₃、分離Al(OH)₃后即得含硝酸鈷和硝酸鉀的混合液。該混合液可直接用于制備新的CO耐硫變換催化劑。熱水浸取得到的濾液以酸分步調節PH值，最終可得到鉬酸和硝酸鉀，利用該回收方法可將廢舊CO耐硫變換催化劑中的金屬進行全分離回收，鈷的回收率達到85％以上，鉬的回收率達到90％以上，回收率偏低。副產品Al(OH)₃純度不夠，使用價值不大。副產品硝酸鉀還需濃縮、結晶、洗滌、干燥,整個工藝流程長，酸堿使用量大,能耗也大。