[發明專利]一種焦爐煤氣氨分解催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201711337075.9
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108031474A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 高維恒;周曉奇;齊小峰;吳志濤;李軍;吳鵬;黃彥琦
• 申請（專利權）人: 西安元創化工科技股份有限公司
• 主分類號: B01J23/887
• 分類號: B01J23/887;C10K1/00;C10K1/34
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發明提供了一種焦爐煤氣氨分解催化劑，該催化劑包括載體和負載在載體上的活性組分，所述載體為鎂鋁尖晶石，由氧化鋁、氧化鎂和稀土氧化物組成，所述活性組分由氧化鎳和氧化鉬組成。本發明還提供了一種制備該焦爐煤氣氨分解催化劑的方法。本發明簡單、高效，通過本發明制備得到的氨分解催化劑轉化活性大于99.5％，具有良好的高溫活性及穩定性，適用于焦爐煤氣中氨催化分解反應過程。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及一種焦爐煤氣氨分解催化劑及其制備方法。

背景技術

焦爐煤氣是煤高溫裂解生產焦炭過程中產生的副產物，主要成分是氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳等，還含有苯、萘、硫化物以及氨等多種雜質，其中氨的體積含量為0.2％～0.3％。煤氣中氨的存在，不僅會對設備、管道等造成一定的腐蝕，而且不完全燃燒時產生的NOx還會引起臭氧層的破壞。因此脫除煤氣中的氨，對保護生態環境具有重要的意義。

焦爐煤氣中的氨分解反應是在催化劑的作用下，氨分解成N2和H2的過程。

NH3→1/2N2+3/2H2 (ΔH0＝47.3KJ/mol)

氨分解是一個吸熱反應，提高溫度有利于反應進行。典型的焦爐煤氣氨分解反應在1000～1200℃范圍內操作，這就要求氨分解催化劑具有良好的高溫活性和結構穩定性。

目前工業上廣泛使用的氨分解催化劑是以Ru、Rh、Fe、Ni、Mo、Ti等為活性組分，負載于Al2O3或MgO載體上。如專利U.S.Patent 5,188,811介紹了一種由Mo和Ti制備的煤氣氨分解催化劑，在700～900℃反應溫度下，催化劑可將煤氣中的少量NH3分解成N2和H2。我國對氨分解催化劑已有研究開發，如中國專利CN 1141214A中以氧化鎂為載體，鎳為活性組分，通過浸漬法制備的球型催化劑，可滿足1300℃的高溫使用要求，但是球型催化劑床層孔隙率小，不耐沖刷，造成催化劑床層阻力增大，影響正常生產。中國專利CN 1245737A敘述了一種氨分解催化劑，以鉬、鎳為活性組分，負載于Al2O3載體上，在750℃時NH3的轉化率大于99.8％；專利102188977A公開了一種氨分解催化劑及制備方法，以氧化鎂為載體，通過浸漬活性組分鎳而制得蜂窩型催化劑，催化劑使用溫度為1300℃，但催化劑需要多次、循環浸漬，制備工藝繁復。盡管國內已有不同方法制備的氨分解催化劑的技術指導，但這些催化劑在高溫條件下仍然存在載體結構不牢固，耐熱性能差；活性組分分布不均勻，催化劑活性下降快，造成氨分解催化劑使用壽命短。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種焦爐煤氣氨分解催化劑，該氨分解催化劑具有良好的高溫活性及結構穩定性，延長了催化劑的使用周期，特別適用于焦爐煤氣中的氨催化分解反應過程。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種焦爐煤氣氨分解催化劑，其特征在于，該催化劑包括載體和負載在載體上的活性組分，所述載體為鎂鋁尖晶石，由氧化鋁、氧化鎂和稀土氧化物組成，所述稀土氧化物為氧化鑭和/或氧化鈰，所述活性組分由氧化鎳和氧化鉬組成，所述催化劑中各組分的質量百分比分別為：氧化鋁35％～70％，氧化鎂5％～29％，稀土氧化物2.8％～30％，氧化鎳1％～25％，氧化鉬0.5％～10％。