[发明专利]一氧化碳原料气脱氢催化剂及其制备和应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脱氢催化剂，具体地说涉及一种用于含一氧化碳气源的脱氢催化剂及 其制备和应用方法。

背景技术

目前，国内外报道的脱氢催化剂主要有Pd/Al₂O₃、CoMo/Al₂O₃等，也有基于锰系金属 氧化物的脱氢剂，但这些催化剂或脱氢剂一般用于高纯氮、高纯氧以及二氧化碳等非还原 性气体的脱氢净化。

在日本专利昭29-2424中公开了一种高浓度一氧化碳合成气脱氢催化剂，其组成为 Pd/活性炭，可对＜5％氢含量的高浓度一氧化碳气体进行脱氢。该催化剂是将氯化钯水溶 液浸渍于载体上，最佳反应温度为100～450℃。但Pd/活性炭催化剂易在制备过程中发生 自燃。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应温度低、适应性更强的一氧化碳原料气脱氢催化剂及其 制备和应用方法，催化剂活性温度可低至120℃，可在10％～99％含量的一氧化碳原料气 中脱除5％以下含量的氢。

实现本发明目的的技术方案：

一种一氧化碳原料气脱氢催化剂，其特征在于，该催化剂以氧化铝为载体，钯和/或铂 为活性组分，2-4种MOx为助剂，M为钠、钾、镁、钛、锆、钒、锰、铁、镍、钴、铜、 锌、钼、钨或铈，催化剂的组成以载体质量计为：钯0.01％～2％和/或铂0.01％～1％，2-4 种MOx的总量为1％～20％。

所述的载体氧化铝可用活性炭或二氧化钛或分子筛或硅铝载体代替。

本发明的一氧化碳原料气脱氢催化剂的制备方法，按下述步骤依次进行：

1)、将助剂金属的盐配成溶液；

2)、将2～4种助剂金属的盐配制的溶液倒入装有载体的容器中，浸渍载体；

3)、将浸渍了助剂金属盐的载体在150～650℃的条件下焙烧2小时；

4)、将含助剂金属的载体放入含钯和/或铂的溶液中浸渍钯和/或铂，浸渍了钯和/或铂 的载体450～850℃焙烧后即制得一氧化碳原料气脱氢催化剂。

上述步骤4)中含钯和/或铂的溶液，为钯和/或铂的金属氯化物或硝酸盐或硫酸盐或醋 酸盐的溶液。

本发明的一氧化碳原料气脱氢催化剂使用前进行活化处理，活化方式是将含氢10％以 上的H₂-N₂混合气体或纯氢于450～650℃下通过催化剂至少8小时，催化剂活化后对10％～ 99％含量的CO原料气中小于5％的氢进行脱除，催化剂使用条件为：反应温度为100～300 ℃，优选120～250℃；反应空速在500～9000h^-1范围内选取，优选2000～5000h^-1，CO原 料气出口氢含量小于100ppm。

本发明中氢、一氧化碳以及氧含量％均是指体积百分含量。

本发明中助剂金属盐配制的溶液及含钯的溶液，除特别说明外，均指水溶液。

本发明与现有技术比较具有如下优点：

1、对原料气中CO含量要求较宽。

2、最高可脱除一氧化碳原料气中5％的氢。

3、通过添加助剂使催化剂的选择性好，在95％的一氧化碳气源中脱除5％的氢，出口 氢含量小于100ppm，出口氧含量小于0.1％，一氧化碳损耗小于0.5％。

4、可以选用多种催化剂载体，如氧化铝、活性炭、二氧化钛、分子筛或硅铝载体。

具体实施方式

下述实施例中助剂金属盐溶解于水或其它溶剂的体积，钯和铂盐配成的混合溶液的体 积，没有严格要求，配成的溶液能够浸没载体即可。

实施例1：

将5克硝酸镁和6克硝酸锌溶解于70克水中，然后倒入装有100克氧化铝载体的烧杯 内，浸渍后烘干，并于450℃焙烧2小时，然后将焙烧后的载体放入用0.6克氯化钯和0.3 克氯铂酸配成的混合溶液70克浸渍吸附，480℃焙烧后即制得一氧化碳原料气脱氢催化剂。