[發明專利]一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210502831.3
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號: CN114797894A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 張慶偉;牛鵬宇;李富菊;王明斌;張科德
• 申請（專利權）人: 山西潞寶集團焦化有限公司
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J37/16;C01C1/04
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 程園園

1.一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑，其特征在于，所述催化劑以釕鎳合金為活性組分、以鈰鈦復合氧化物為載體，所述釕鎳合金中的釕鎳原子摩爾比為1：0.1～0.6，所述鈰鈦復合氧化物中鈰鈦原子摩爾比為1：1～10，釕鎳合金在載體上的負載量為1～8％。

2.一種權利要求1所述的負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，鈰鈦復合氧化物載體的制備：

步驟1.1，將硝酸鈰和硫酸鈦溶解去離子水中得到溶液，向溶液中緩慢滴加氨水，直到pH值達到10，并繼續劇烈攪拌，得到沉淀產物；

步驟1.2，之后將步驟1.1得到的沉淀產物過濾、洗滌、干燥；

步驟1.3，將干燥后的產物在空氣氣氛下焙燒，得到鈰鈦復合氧化物載體；

步驟2，負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備：

步驟2.1，將鈰鈦復合氧化物載體分散到乙二醇中，劇烈攪拌，充分分散鈰鈦復合氧化物載體，得到混合溶液；

步驟2.2，將步驟2.1的混合溶液在氮氣保護下繼續攪拌；

步驟2.3，向步驟2.2的混合溶液中加入硼氫化鈉水溶液，在氮氣氣氛下繼續攪拌；

步驟2.4，將含有氯化釕和氯化鎳的水溶液滴加至步驟2.3的反應混合物中，持續攪拌；

步驟2.5，反應完成后，將得到的沉淀產物分離，洗滌并在真空中干燥，得到負載型釕鎳合金氨合成催化劑。

3.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1.1中硝酸鈰和硫酸鈦的摩爾比為1：1～10，硝酸鈰在溶液中的濃度為0.01mol/L。

4.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1.1中去離子水的溫度為60℃，攪拌的時間為4h；所述步驟1.2中干燥的溫度為110℃，時間為12h；所述步驟1.3中焙燒的溫度為500～600℃，時間為4～8h。

5.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2.1中鈰鈦復合氧化物載體在混合溶液中的質量分數為0.05～0.1％。

6.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2.2中在60～80℃下氮氣保護繼續攪拌1h。

7.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2.3中加入硼氫化鈉的質量為鈰鈦復合氧化物載體質量的50～80％。

8.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2.4中氯化釕和氯化鎳的水溶液中總金屬質量含量為5％，釕鎳原子的加入量為所加入鈰鈦復合氧化物質量的1～8％，釕鎳原子摩爾比為1：0.1～0.6。

9.根據權利要求2所述的一種負載型釕鎳合金氨合成催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2.5中干燥的時間為60～80℃，時間為4～12h。

10.一種權利要求1所述的負載型釕鎳合金氨合成催化劑的應用，其特征在于，應用于氨合成催化反應，其反應條件為：反應原料氣氫氣/氮氣體積比為3，反應壓力為5MPa，反應溫度為400℃，反應氣體積空速為10000h^-1。