[其他]銅鋅鋁系一氧化碳低溫變換催化劑

無效

• 申請號: 85100599
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100599A
• 公開（公告）日: 1986-08-20
• 發明（設計）人: 佘亨濂;陳鐵牛;張性穎;羅世芳;沈興男;劉鎮
• 申請（專利權）人: 南京化學工業公司研究院
• 主分類號: B01J23/76
• 分類號: B01J23/76;B01J37/03;C01B3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是一種制造一氧化碳低溫變換催化劑的方法，按本發明制的催化劑改進了催化劑的性能，同時還降低了催化劑的成本。

一氧化碳低溫變換催化劑用于合成氨和制氫工業中，促進一氧化碳和水蒸汽生成氫和二氧化碳的反應。目前各國在工業上多數采用銅鋅鋁系催化劑。根據各國發表的專利和其它文獻報導，催化劑的制備方法通常是用銅、鋅、鋁的硝酸鹽溶液和沉淀劑共沉淀制備。三組份共沉淀的缺點是鋁易形成氫氧化鋁凝膠，其所吸附的雜質難以除去。美國專利3，388，972發表的方法是用銅、鋅硝酸鹽二組份共沉淀，經焙燒后再加入氧化鋁水合物。該法雖然避免了沉淀中形成氫氧化鋁凝膠，但由于沉淀溫度控制較低，也不利于除去原料中帶入的雜質。因此，這些方法對原料要求都很嚴格，只允許原料中含有微量雜質，所以原料價格昂貴。

本發明的任務是在適宜的沉淀條件下，用銅鋅硝酸鹽溶液和沉淀劑進行沉淀，改進制得的催化劑的性能，并達到能用純度稍低的價格較便宜的原料制造催化劑。

本發明不同于在較低溫度下沉淀的美國專利3，388，972，而是把配制的硝酸銅硝酸鋅混合溶液和碳酸鈉溶液在較高的溫度下沉淀，沉淀經洗滌后，加氫氧化鋁，焙燒，打片，制成催化劑。

本發明采用的沉淀溫度是65～95℃，最好是75～85℃。硝酸銅和硝酸鋅在溶液中的含量合計為10～400克/升，最好是200～300克/升。沉淀終點PH控制在6.5～8.5，最好是7.0～8.0。制得的催化劑中含氧化鋁1～50%，最好是5～30%，催化劑中銅鋅原子比為0.3∶1到4∶1，最好是0.5∶1到2∶1。

按本發明制得的催化劑，由于采用銅鋅硝酸鹽溶液和碳酸鈉溶液在較高溫度下沉淀，使沉淀中包藏的雜質量較少，因此采用純度稍低的原料是可能的，制得的催化劑活性和熱穩定性均得到了改進，實現了催化劑既性能優良又價廉的目的。

例1，300克/升的硝酸銅硝酸鋅混合溶液5升，加熱到80℃，加入碳酸鈉溶液進行沉淀，沉淀進行到母液PH7.0～7.5。沉淀結束后用蒸餾水洗滌四次，每次洗滌用蒸餾水10升。沉淀洗滌后過濾，加入氫氧化鋁，在350℃下焙燒，加2%石墨打片，制成φ5×5毫米片劑。催化劑含CuO 45%，ZnO 45%，Al₂O₃10%。

例2，在日產1噸催化劑的工業裝置上，按例1制催化劑80噸，裝于工業低溫變換爐中。用含H₂2%的N₂、H₂混合氣還原催化劑，使催化劑中的CuO還原成具有活性的金屬Cu。還原后的催化劑通入原料氣和水蒸汽的混合氣，原料氣中含CO 2.5～3%，CO₂16～18% H₂～59%，N₂～20%。水蒸汽與原料氣的容積比約0.5。在壓力26～27公斤/厘米²，進口溫度210℃，原料氣流量150，000標米³/時的操作條件下，變換爐出口氣體中含CO 0.18%，接近熱力學平衡值。操作一年后，在上述操作條件下變換爐出口氣體中CO含量仍為0.18%。