[发明专利]用于天然气车尾气甲烷净化的分子筛催化剂及制备和应用

权利要求书

1.一种用于天然气车尾气甲烷净化的分子筛催化剂，其特征在于，以过渡金属元素钴和铬作为活性组分，担载在天然或人工合成的分子筛上，所述分子筛为β型分子筛、ZSM-5分子筛、镁碱沸石、丝光沸石、Y型分子筛或者SAPO分子筛，分子筛上钴和铬的总担载量(以重量计)为1～40％，钴铬摩尔比介于0.01～100。

2.根据权利要求1所述的分子筛催化剂，其特征在于，所述分子筛上钴和铬的总担载量(以重量计)为1％，钴铬摩尔比为1。

3.根据权利要求1所述的分子筛催化剂，其特征在于，所述分子筛上钴和铬的总担载量(以重量计)为40％，钴铬摩尔比为19。

4.根据权利要求1所述的分子筛催化剂，其特征在于，所述分子筛上钴和铬的总担载量(以重量计)为20％，钴铬摩尔比为3。

5.根据权利要求1所述的分子筛催化剂，其特征在于，所述分子筛上钴铬摩尔比为1∶2。

6.一种权利要求1所述分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：

步骤一，将分子筛材料以1℃/min的升温速率从室温升到350±20℃，保持1～2小时；继续以1℃/min的升温速率升温至550～600℃，并保持8～12小时；

步骤二，按比例将所需量的可溶性钴盐和可溶性铬盐溶解在去离子水中，配成溶液，溶液浓度为1～2mol/L，作为制备催化剂的前驱体溶液；

步骤三，采用共浸渍法，将步骤一中所得分子筛浸入步骤二中含有活性组分的前驱体溶液中，分子筛与溶液的重量比在1∶10～1∶2000之间；采用机械搅拌或磁力搅拌充分搅拌1～4小时，将混合液用超声波辅助振荡的方式处理1～10h，得到混合物溶液；

步骤四，将所得混合物溶液在均匀搅拌下，在60～80℃温度范围内加热1～12小时，然后100～120℃烘4～24小时；

步骤五，将步骤四所得产物在500～700℃焙烧2～6小时，得催化剂产品。

7.根据权利要求6所述分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤二中可溶性钴盐为硝酸钴、乙酸钴或者氯化钴，可溶性铬盐为硝酸铬或者氯化铬。

8.根据权利要求6所述分子筛催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤三中机械搅拌或磁力搅拌速度为200～600rpm。

9.一种权利要求1所述分子筛催化剂在天然气车尾气甲烷净化中的应用，其特征在于：反应条件为：反应气中O₂/CH₄体积浓度比为5～100，适用的空速在5000h^-1至100,000h^-1之间，反应压力为常压，适用的操作温度为250～600℃。