[發(fā)明專利]具有對(duì)在沒有還原劑的情況下因蒸汽通過而失活的抗性的預(yù)重整催化劑的制備方法、和預(yù)重整催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880065424.2
• 申請(qǐng)日: 2018-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN111465448B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·C·龐茨·比特庫爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 彼得里奧-巴西石油公司
• 主分類號(hào): B01J37/16
• 分類號(hào): B01J37/16;B01J37/18;B01J23/46;B01J23/50;B01J23/58;B01J37/02;C01B3/38
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

本發(fā)明涉及一種制備預(yù)重整催化劑的方法，所述催化劑包括釕和氧化鋁載體，且具有對(duì)在沒有還原劑的情況下因蒸汽通過而失活的抗性。此外，根據(jù)本發(fā)明的Ru/氧化鋁催化劑利用添加Ag而變得更耐積碳。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備預(yù)重整催化劑的方法以及涉及由此獲得的預(yù)重整催化劑，所述催化劑包括釕，且具有對(duì)在沒有還原劑的情況下因蒸汽通過而失活的抗性。本發(fā)明還涉及在該預(yù)重整催化劑的存在下實(shí)施的預(yù)重整方法。

背景技術(shù)

除了作為幾乎不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染的產(chǎn)品以外，氫氣還因所提供的高熱值而是一種很有前途的能源。

大規(guī)模地生產(chǎn)氫氣或富氫氣體(稱為合成氣)以用于諸如汽油或者柴油之類的衍生自石油的流的加氫精制方法中的煉油工業(yè)中，使得其質(zhì)量達(dá)到現(xiàn)行環(huán)境立法的標(biāo)準(zhǔn)。氫氣在工業(yè)上也被廣泛地用于生產(chǎn)合成燃料(GTL)、甲醇、氨氣、尿素以及其他廣泛使用的產(chǎn)品。

存在各種將天然氣和其他碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為合成氣的工業(yè)方法，但蒸汽重整是在工業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)氫氣的主要方法。以下示出在蒸汽重整方法中發(fā)生的主要反應(yīng)：

C_nH_m+nH₂O＝nCO+(n+1/2_m)H₂(吸熱反應(yīng))???反應(yīng)1

CH₄+H₂O＝CO+3H₂(吸熱,206.4kJ/mol)???反應(yīng)2

CO+H₂O＝CO₂+H₂(放熱,-41.2kJ/mol)???反應(yīng)3

通常通過將藉由除去硫化合物、氯化物、重金屬和/或烯烴而已預(yù)先純化的、且選自天然氣、煉油氣、液化石油氣、丙烷、丁烷或石腦油的碳?xì)浠衔镞M(jìn)料和蒸汽以相對(duì)過量的計(jì)量比(反應(yīng)1、2、和3)引入到具有7cm至15cm的外直徑和介于10m和13m之間的高度的典型尺寸、且包括催化劑的金屬管所構(gòu)成的數(shù)量可變的反應(yīng)器中來實(shí)施蒸汽重整方法。這些管位于為反應(yīng)提供所需熱量的熔爐內(nèi)部。由各反應(yīng)器和加熱熔爐構(gòu)成的組件被稱為初級(jí)重整器。

然而，盡管與其他方法相比，碳?xì)浠衔锏闹卣亲畛Ｓ们易羁尚械姆椒ǎ允且环N昂貴的生產(chǎn)氫氣的方法。由于對(duì)于該方法的能源效率的需求增加，預(yù)重整是一種可行的替代方案。該方法包括將更長鏈的碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為甲烷，例如天然氣中存在的乙烷、GLP中存在的丙烷和丁烷或者石腦油中存在的從戊烷到庚烷的碳?xì)浠衔铩?/p>

具體而言，蒸汽預(yù)重整是指最大沸點(diǎn)在240℃附近、典型地具有通式C_xH_y、且可在它們的組成中包含氧原子的碳?xì)浠衔锱c蒸汽發(fā)生的用于生產(chǎn)氫氣的反應(yīng)。預(yù)重整方法與蒸汽重整方法的不同之處在于所使用的溫度范圍和所產(chǎn)生氣體中的甲烷含量。預(yù)重整是在介于400℃和550℃之間的溫度下實(shí)施，且生產(chǎn)出甲烷含量通常大于20％的氣體，而蒸汽重整是在介于550℃和950℃之間的溫度下實(shí)施，且生產(chǎn)出甲烷含量通常小于5％的氣體。

然而，在生成氫氣或合成氣中的主要問題與所采用的催化劑有關(guān)。除其他要求外，催化劑必須是有效的，必須具有合理的長時(shí)間的穩(wěn)定性，且必須是抗積碳的和耐溫的。

適合于實(shí)施蒸汽重整反應(yīng)的催化劑一般對(duì)于實(shí)施預(yù)重整反應(yīng)來說并不具有良好的性能，而且反之亦然，因?yàn)檫m合于工業(yè)使用的催化劑必須針對(duì)特定的反應(yīng)和針對(duì)特定的方法條件而設(shè)計(jì)。

因此，選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┲苯佑绊懙皆摲椒ǖ某杀?。因此，在常?guī)方法中使用更有效的催化體系和/或優(yōu)化它們的性能正變得至關(guān)重要。