[发明专利]一种处理碳氢化合物的稀土催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理碳氢化合物的稀土催化剂及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

随着城市经济的高速发展，城市机动车化程度越来越高，尾气的排放对大气环境的影响也越来越严重，由此造成的环境污染和对人体的危害日益严重。碳氢化合物是汽车尾气中的主要有害成分之一。目前对含碳氢化合物的治理主要采用转化的方法，但转化法存在的处理能力有限、碳氢化合物的去除效率低、费用高等问题。

中国专利CN01127915.X公开的“一种大分子碳氢化合物加氢精制催化剂及其制备方法”采用以含镍氧化铝为载体，以第 族金属元素为活性组分的催化剂对碳氢化合物进行加氢处理。该催化剂对碳氢化合物的去除过程复杂，催化剂不可再生。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备过程简单、碳氢化合物去除效果好的催化剂及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种处理碳氢化合物的稀土催化剂，其特征在于由稀土40-90重量份、粘合剂5-12 重量份以及金属氧化物混合物5-48 重量份组成。

所述稀土为氧化铈和氧化锆的混合物。

所述粘合剂为分子量为20000-2000000的聚乙烯醇。

所述金属氧化物混合物由氧化铜2-9重量份、氧化镍1-8重量份、氧化锰2-8重量份、氧化钴1-8重量份和氧化锌1-8重量份组成。

本发明还提供了上述处理碳氢化合物的稀土催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步、将稀土和粘合剂按比例混合，将所得混合物在活性金属盐或碱溶液中浸渍2-20小时，所述的活性金属盐或碱混合溶液为铜盐、镍盐、锰盐、钴盐和锌盐的混合溶液，混合溶液中金属离子总浓度为5-50%；

第二步、将第一步的浸渍液过滤，洗涤，所得固体在80-200℃干燥2-20小时；将干燥后的固体在200-800℃焙烧2-10小时得到稀土催化剂成品。

所述的铜盐为醋酸铜、硫酸铜和硝酸铜中的一种或两种以上的混合物。

所述的镍盐为醋酸镍、硝酸镍、硫酸镍和氢氧化镍中的一种或两种以上的混合物。

所述的锰盐为硝酸锰、硫酸锰和醋酸锰中的一种或两种以上的混合物。

所述的钴盐为醋酸钴、硝酸钴和硫酸钴中的一种或两种以上的混合物。

所述的锌盐为醋酸锌、硝酸锌和硫酸锌中的一种或两种以上的混合物。

所述稀土催化剂的比表面积为0.1-300 m²/g。

本发明与现有技术相比，优点如下：

(1) 制备过程无污染，产率高达90-95%，具有50-250℃加热可再生的优点，使用寿命长达10年。

(2) 本发明所述催化剂在300℃下对碳氢化合物的去除率达100 %，产物为水和二氧化碳。

(3) 本发明所述催化剂具有工艺简单、原料广泛、价格低廉、无污染、去除效率高等优点，可用于汽车尾气处理、石油化工厂、炼油厂等领域。

具体实施方式

下面结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

一种处理碳氢化合物的稀土催化剂，由稀土14g、粘合剂9 g以及金属氧化物混合物16.4g组成。所述稀土为氧化铈和氧化锆的混合物。粘合剂为分子量20000的聚乙烯醇。所述金属氧化物混合物由1.8g氧化铜、5.8g氧化镍、4.7g氧化锰、2.4g氧化钴以及1.7g氧化锌组成。

其制备方法为：将6g氧化铈、8g氧化锆、9g分子量20000的聚乙烯醇混合均匀，加入到200mL 2wt%硫酸铜、7wt%醋酸镍、5wt%硝酸锰、3wt%醋酸钴和2wt%醋酸锌的水溶液中浸渍2小时，然后过滤，洗涤，得到的固体在200℃干燥2小时，然后将烘干后的混合物在800℃焙烧2小时得到比表面积300 m²/g的催化剂成品。0.7g该催化剂在300℃时对20mL/min流速的甲烷气体去除率达到100%。

实施例2

一种处理碳氢化合物的稀土催化剂，由稀土18g、粘合剂7g以及金属氧化物混合物34.3g组成。所述稀土为氧化铈和氧化锆的混合物。粘合剂为分子量2000000的聚乙烯醇。所述金属氧化物混合物由6.4g氧化铜、8g氧化镍、10.2g氧化锰、3.5g氧化钴以及6.2g氧化锌组成。