[发明专利]气态烃蒸汽转化上段催化剂及制备方法

说明书

本发明属于烃类蒸汽转化技术领域，具体涉及一种气态烃蒸汽转化上段催化剂及制备方法。所述催化剂，以镍和稀土为活性组分，催化剂中，NiO的含量为5～25wt.％，稀土金属氧化物含量为0.3～15wt.％；采用共浸渍法在载体上负载活性组分镍和稀土；载体制备方法为：(1)FCC催化剂废剂处理：将FCC催化剂废剂在空气气氛下焙烧，粉碎、过筛，得粉料；(2)载体制备：将粉料、氧化镁、抗碳助剂、造孔剂、润滑剂和粘结剂混合，球磨、捏合、造粒、挤压成型，得生环，养护、烘干、焙烧，得载体。本发明催化剂具有良好的抗碳性能、机械强度和转化活性，与下段催化剂配合用于制取氢气或羰基合成气；其制备方法，工艺简单、成本低。

技术领域

本发明属于烃类蒸汽转化技术领域，具体涉及一种气态烃蒸汽转化上段催化剂及制备方法。

背景技术

烃类蒸汽转化是目前国内外炼化企业普遍采用的制氢方法。

烃类蒸汽转化过去以石脑油为主要原料，由于轻质石脑油价格的大幅升高，国外尽可能多地采用天然气等相对廉价的气态烃类作为制氢原料，以降低氢气成本。但对于国内大多数缺少天然气资源的炼油化工企业，仍然以LPG、丙烷、石脑油等作为制氢原料。随着制氢技术的进步和氢气需求量的不断增加，炼厂相对廉价的炼厂气资源越来越受到重视。将各种不同的炼厂气分别加以处理，单独或与液态烃类一起作为制氢原料，这样的制氢装置也在逐年增多。以炼厂气等轻质烃类为原料，不仅使工业氢气生产成本有较大幅度降低，同时也使得转化炉的操作状况有明显改善。主要表现在轻质烃类原料的积炭倾向显著降低，工业装置的操作安全性得到提高。基于当前制氢原料出现的新特点，以及现有催化剂在炼厂气烃类蒸汽转化方面表现出的不足，ZL 102451696公开了一种用于烃类蒸汽转化制取氢气或羰基合成气反应的催化剂，工业应用效果良好，但是催化剂生产成本偏高。

炼油厂催化裂化(FCC)催化剂是炼油工艺中应用量最大的一种催化剂，随着FCC规模的增大，废剂量每年超过10万吨，这不仅是经济问题，而更主要的是环保问题。FCC废剂主要由Al₂O₃、SiO₂、黏土及BaCO₃混合制备而得，该类型废剂活性低，还含有一定量的重金属，如何对它进行处理，一直是业内人士所关注的课题之一。目前，较有成效的办法是将废剂部分回收利用，减少丢弃处理的量，其方法主要包括通过磁分离技术回用、用作水泥替代材料、作为火焰阻滞剂和微生物生长抑制剂以及再晶化成催化剂等。但是这几种处理方式存在以下缺陷：1、处理成本高；2、消耗废剂量少。填埋是最省费用的方式，但是会给环境带来巨大危害。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种气态烃蒸汽转化上段催化剂，具有良好的抗碳性能、机械强度和转化活性，与下段催化剂配合用于制取氢气或羰基合成气；本发明还提供其制备方法，工艺简单、制备成本低。

本发明所述的气态烃蒸汽转化上段催化剂，以镍和稀土为活性组分，催化剂中，NiO的含量为5～25wt.％，稀土金属氧化物含量为0.3～15wt.％；采用共浸渍法在载体上负载活性组分镍和稀土；

所述的载体采用如下方法制备：

(1)FCC催化剂废剂处理：

将FCC催化剂废剂在空气气氛下焙烧，粉碎、过筛，得粉料；

(2)载体制备：

将粉料、氧化镁、抗碳助剂、造孔剂、润滑剂和粘结剂混合，混合质量比例为100：25～ 200：20～100：1～5：1～5：30～120，然后进行球磨、捏合、造粒、挤压成型，得生环，养护、烘干、焙烧，得载体。

所述催化剂中，NiO的含量为8～17wt.％，稀土金属氧化物含量为0.5～12wt.％。