[发明专利]一种等温耐硫变换催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种等温耐硫变换催化剂及制备方法，所述催化剂以镁铝尖晶石为载体，催化剂中有效成分：钴以CoO计为催化剂总量的0.2～20％，钼以MoO₃计为催化剂总量的1～30％，添加碱金属复合助剂。催化剂制备方法为浸渍法。上述碱金属复合助剂起到“碱金属储存器”的作用，在催化剂使用过程中，碱金属流失显著降低，提高了催化剂低温活性稳定性。

技术领域

本发明涉及一种等温耐硫变换催化剂及其制备方法，具体地涉及一种碱金属流失率低的等温耐硫变换催化剂及其制备方法。

背景技术

等温耐硫变换工艺因具有反应温度低并且床层中的温度分布均匀、生产控制和操作更加简单、灵活以及在较低的水气比条件下能有效避免甲烷化副反应等优点，近年来在新型煤化工装置中广泛采用。与传统的绝热反应工艺相比，等温变换反应器具有如下优点：(1)反应器温度低并且床层中的温度分布趋于一致，更加有利于反应的平衡，故能够最大限度地发挥催化剂的性能；(2)采用蒸汽压力来调节反应温度，生产控制和操作更加简单、灵活；(3)在较低的水气比条件下，CO变换反应可能会发生诸如甲烷化、F-T合成以及NH3合成等副反应可得到有效遏制甚至杜绝。因此进行耐硫等温变换工艺及新型催化剂的开发很有必要。

耐硫等温变换工艺及由于反应温度较低，水气比相对较高，对催化剂的活性尤其低温活性提出了更高的要求。众所周知，添加碱金属助剂是提高催化剂低温活性最有效的手段，但碱金属在使用过程中都不可避免的要发生流失现象。而碱金属的流失又直接影响催化剂的低温活性和活性稳定性，因此如何减少碱金属流失是等温变换催化剂研制的关键。

发明内容

本发明提供了一种碱性复合助剂，该碱性复合助剂由物料A(拟薄水铝石、三水铝石、氢氧化铝、氧化铝、铝盐中的一种或多种)，与物料B(Mg、K、Na、Ca、Zr、Fe的硝酸盐或硫酸盐)经过混合，干燥、焙烧和粉粹制成。该碱性复合助剂起到了一个“碱金属储存器”的作用，在催化剂使用过程中，碱金属流失率大大降低，从而可以保证催化剂低温活性不受损失。由此法制的催化剂碱金属流失率明显降低，其对比评价结果如表1所示。

一种等温耐硫变换催化剂，，催化剂中有效成分：钴以CoO计为催化剂总量的0.2～20％，钼以MoO₃计为催化剂总量的1～30％，添加碱金属复合助剂。

所述碱性复合助剂的加入量为催化剂总重量的0.5-50％(重量百分比)；优选为0.5-30％。

所述催化剂以镁铝尖晶石、拟薄水铝石、氧化铝中的任一种或几种的混合物为载体；例如催化剂载体为拟薄水铝石和镁铝尖晶石，两者的比例为1:1-3。

所述碱性复合助剂为K₂Al₂0₄、Na₂Al₂0₄、MgAl₂0₄、CaAl₂0₄、ZrAl₂0₄FeAl₂0₄、K₂SO₄、Na₂SO₄、CaSO₄、ZrSO₄、MgSO₄中的一种或多种；由上述碱性复合助剂制备方法制得。

所述催化剂的制备方法，包括如下步骤：

第一步：碱性复合助剂的制备

(1)将物料A和B进行混合；

(2)加入适量水进行充分混合，干燥、焙烧制得碱性复合助剂的母料；

(3)将碱性复合助剂母料进行粉碎制得碱性复合助剂。