[發明專利]用于PTA裝置氧化尾氣處理的催化劑及其用途

有效

• 申請號: 201811201374.4
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111054359B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 盧媛嬌;蔣見;繆長喜;張磊;張新玉
• 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: B01J23/843
• 分類號: B01J23/843;B01D53/86;B01D53/44
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本發明涉及一種用于PTA裝置氧化尾氣處理的催化劑及其用途，主要解決現有催化劑成本較高，制備工藝較為復雜的問題。本發明通過一種用于PTA裝置氧化尾氣處理的催化劑及其用途，該催化劑以成型的氧化鋁為載體，以鈷氧化物作為活性組分，以ⅡA族元素和ⅤA族元素氧化物為助劑，采用分步浸漬的方法進行制備，然后將催化劑用于PTA裝置氧化尾氣的處理。本發明催化劑的成本較低，制備工藝較為簡單，能夠在較寬范圍的尾氣濃度條件下催化氧化PTA尾氣，催化活性好，不產生二次污染，可應用于PTA氧化尾氣等工業廢氣的催化氧化處理。

技術領域

本發明涉及一種用于PTA裝置氧化尾氣處理催化劑及其用途，屬于環境保護技術領域。

背景技術

揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs)是石油化工行業中常見的廢氣污染物。VOCs的種類繁多，按照其化學結構的不同，主要分為八大類：烷烴類、芳烴類、烯烴類、鹵代烴類、酯類、醛類、酮類和其他類。VOCs的直接排放不僅會對環境造成嚴重污染，而且對室內空氣質量也形成了嚴重的影響，極大的危害了人類的健康。

由于技術發展水平的限制，目前許多關系到國計民生的行業不可避免的會向大氣中排放各種VOCs污染物。傳統的VOCs處理方法包括有吸收法、吸附法、冷凝法和直接燃燒法，這些方法易產生二次污染、能耗大、易受有機廢氣濃度和溫度限制等缺點。而催化燃燒的處理方法具有處理效率高，操作溫度低，耗能小，并且無二次污染物的特點，可以很有效的處理較低濃度的污染物。

精對苯二甲酸(PTA)是一種重要的有機化工原料，在化學纖維、輕工、電子、建筑等方面具有廣泛的應用。目前工業上生產PTA主要采用高溫液相氧化法，其中氧化反應器排放的氧化廢氣是PTA裝置排放量最大的有機廢氣，含有有機物的總質量濃度超過1000mg/m³，包括有多種VOCs，如乙酸甲酯、對二甲苯、溴代烴等。其中溴化物的質量濃度約100mg/m³，CO的質量濃度約5000mg/m³，均嚴重超過國家的排放標準。

目前催化燃燒法是較受關注的PTA尾氣排放控制技術，工業上應用的PTA廢氣催化燃燒的催化劑主要集中于貴金屬催化劑，以Pt，Pd等貴金屬作為活性組分，該類催化劑的價格較為昂貴，并且對于PTA尾氣中的溴代烴成分的抗毒性較差。

CN 105126834公開了一種用于PTA氧化尾氣凈化的整體式釕催化劑，活性組分為釕單質和/或氧化物，第一載體為金紅石相TiO₂，第二載體為ZrO₂，Al₂O₃，SiO₂或ZnO中的任意一種，并采用蜂窩陶瓷作為骨架。所述催化劑制備步驟較長，并且采用貴金屬作為活性組分，成本較高。CN 105026041公開了一種賤金屬催化劑及在PTA廢物流處理的使用，該催化劑使用稀土金屬作為載體，價格也較為昂貴。CN 102481549公開了一種沉積在基底上用于破壞排放物流中的CO和揮發性有機物的催化劑，使用鉑族金屬為活性組分，稀土金屬氧化物作為載體，制備工藝復雜并且成本較高。CN 103252242公開了一種用于PTA尾氣催化燃燒的非貴金屬催化劑，以蜂窩陶瓷為基體，CeO₂為涂層，非貴金屬CuO，MnO₂為活性組分，其制備工藝較為復雜。因此，開發出成本較低，制備工藝簡單，并且消除效果好的催化劑具有非常好的工業應用前景。

發明內容

本發明的目的是針對目前PTA尾氣處理的貴金屬催化劑成本高的問題，提出一種催化燃燒處理PTA尾氣的催化劑，采用價格較低的過渡金屬作為活性組分，采用步驟較短的制備工藝，達到較好的消除效果。

本發明所解決的技術問題之二是與問題一相對應的催化劑的制備方法。

本發明所解決的技術問題之三是與問題一相對應的催化劑的應用。