[發明專利]一種含鹽廢水催化劑及利用其催化煤氣化反應的方法

在審

• 申請號: 202111295999.3
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN114042464A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王會芳;李鵬;劉雷;李克忠
• 申請（專利權）人: 新奧科技發展有限公司
• 主分類號: B01J27/10
• 分類號: B01J27/10;C07C1/04;C07C9/04
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 呂亞會

本公開涉及一種含鹽廢水催化劑及利用其催化煤氣化反應的方法，所述含鹽廢水催化劑的pH值≥7，且所述含鹽廢水催化劑中含有Cl^?和Na⁺，Cl^?和Na⁺的摩爾比Cl^?/Na⁺＜0.5。本公開提供的含鹽廢水催化劑具有較優的催化活性，不僅能夠有效的催化煤氣化反應，提高碳轉化率，還能解決含鹽廢水的處理難題，實現資源化利用。

技術領域

本公開涉及煤化工技術領域，尤其涉及一種含鹽廢水催化劑及利用其催化煤氣化反應的方法。

背景技術

煤催化氣化制甲烷是最有效的氣化工藝之一，催化劑可同步催化碳水反應，水煤氣變換以及一氧化碳加氫甲烷化反應，實現吸放熱耦合，大幅提高系統能效。堿金屬鉀、鈉催化劑性能最佳，但其成本較高，需要對氣化灰渣中的催化劑進行回收循環利用。

為了降低催化劑成本，簡化催化劑回收工段流程，需要研發低成本，回收簡單或不用回收的催化劑體系。工業廢堿液中含有大量的堿金屬成分，利用工業廢堿液作為煤氣化低成本免回收催化劑，不僅能有效催化煤氣化反應，還能解決工業廢堿液對環境的污染，實現資源化利用。在工業零排放環節中最關鍵的一個環節是對高鹽廢水的處理，由于工業廢水脫鹽流程中會排出大量的濃鹽水，其中含有大量的無機鹽，主要以Cl^-，SO₄^2-，Na⁺為主，同時可能含大量有機質，成為制約工廠環保問題的一大難題。

將化工行業、礦井、電廠以及鋼廠的高鹽廢水作為催化劑應用于煤催化氣化工藝，不僅可以大幅提高煤氣化活性，還能為企業的濃鹽廢水排放問題提供了良好的應用途徑。高鹽廢水的組成因行業、原水性質、工廠廢水工藝流程不同，并不是所有的廢水均具有優異的催化效果，有些廢水無法直接應用于煤催化氣化工藝，需要進行處理達到催化活性要求。

因此，想要提供一種具有較好的催化效果的，且對廢水處理工藝簡單的含鹽廢水催化劑。

發明內容

為了解決上述技術問題或者至少部分地解決上述技術問題，本公開提供了一種含鹽廢水催化劑及利用其催化煤氣化的方法。本公開提供的含鹽廢水催化劑具有較優的催化活性，不僅能夠有效的催化煤氣化反應，提高碳轉化率，還能解決含鹽廢水的處理難題，實現資源化利用。

第一方面，本公開提供了一種含鹽廢水催化劑，所述含鹽廢水催化劑的pH值≥7，且所述含鹽廢水催化劑中含有Cl^-和Na⁺，Cl^-和Na⁺的摩爾比Cl^-/Na⁺＜0.5。

所述pH值可以是7.5、8、9、10、11等，所述Cl^-/Na⁺的摩爾比可以是0.45、0.4、0.35、0.3、0.2等。

本公開所述含鹽廢水指的是化工、礦井、電廠以及鋼廠等各行業廢水處理工段產生的含鹽廢水。

含鹽廢水中包括Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-等大量的無機鹽離子和有機物，對于含鹽廢水而言，其中的K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-、SO₄^2-等無機鹽離子以及有機物均對煤氣化反應具有促進作用，因此，其含量本公開不做任何限定；而其中包括的固體不溶物只要不影響溶液輸送和催化劑負載，對含量也不需要限定。