[发明专利]一种耐硫脱硝CO催化燃烧助剂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐硫脱硝CO催化燃烧助剂及其制备方法，其特点是该燃烧助剂含有负载在氧化铝上的铜铈锆镁复合氧化物，同时加入热稳定性助剂锆以及抗硫中毒助剂镁等。铜铈锆镁复合氧化物均匀分散在氧化铝载体上，并提供了该催化剂的制备方法，其在催化裂化装置(FCC)生产过程中，具有高CO催化燃烧活性(CO转化率100％)、高水热稳定性和有效抑制烟气中NOx生成，同时具有抗硫中毒性。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种耐硫脱硝CO催化燃烧助剂及其制备方法，具体涉及一种铜铈锆镁多组分负载型复合氧化物耐硫脱硝CO催化燃烧助剂及其制备方法。

背景技术

流化催化裂化作为石油炼制过程的重要二次加工工艺，在催化剂再生过程中需要用到CO催化燃烧助剂防止尾燃现象发生。目前，使用广泛的CO燃烧助剂是以Pt、Pd等贵金属为活性组分的燃烧助剂，但贵金属助燃剂在使用过程中会大大促进NOx的生成，在降低烟气中CO含量的同时，也显著地增加了NOx的排放。同时，贵金属含量约为0.5％～1％，使得该助燃剂价格较高，不利于大规模生产应用。

专利CN1450148A公开了一种FP-DSN催化剂，该助剂以氧化铝和镁铝尖晶石作为载体，利用La，Ce等元素的氧化物或复合物为活性组分，也能起到助燃CO的作用，但其对CO的助燃效果和对NOx的分解效果不够理想。

专利CN103113937B公布的铈基稀土催化助燃剂以磷酸二异辛酯与/或磷、煤油组成载体，以稀土氧化物溶于H₂SO₄或者HCl溶液中得到稀土料液，并与载体混合得到负载有机相，经负载有机相与铈基稀土氧化物混合得到铈基稀土催化助燃剂。该助燃剂虽然降低了物料和操作成本，但在工业化应用中，CO助燃效率仅为50-60％，且对再生烟气中的SOx抗中毒性较差。

专利CN1411908A中公开了一种三效稀土FCC助剂RE-II，该助剂具有助燃CO、降低烟气中NOx达到70％以上、提高轻油收率和总液收的三种功效。它以经过焙烧并风选的Al₂O₃微球作为载体，用柠檬酸盐络合法负载内含较多缺陷结构的铜铝-铈铝复合氧化物为活性组分，由于Ce原子配位和半径与Al有显著差异，该助剂仅形成少量晶格缺陷和氧空位，其助燃效果仍具有优化空间。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种铜铈锆镁多组分负载型复合氧化物耐硫脱硝CO催化燃烧助剂及其制备方法，通过一次浸渍法将铜、铈、锆、镁四种活性组分负载在氧化铝载体上，在其协同作用下，铜铈锆镁复合氧化物均匀分散在氧化铝载体上，显著提高了助剂的水热稳定性，其在催化裂化装置生产过程中，对产品分布不造成影响。

本发明所述的铜铈锆镁多组分负载型复合氧化物耐硫脱硝CO催化燃烧助剂，其主要组分组成如下：

铜、铈、锆、镁四种活性组分按照一定重量比负载在氧化铝载体上；

其中，负载重量比：Cu-O/Al₂O₃为0.02-0.20、Ce-O/Al₂O₃为0.02-0.08，Zr-O/Al₂O₃为0.01-0.05，Mg-O/Al₂O₃为0.03-0.08。

更进一步的，上述铜铈锆镁多组分负载型复合氧化物耐硫脱硝CO催化燃烧助剂的具体制备方法为：

将含铜、铈、锆、镁盐的水溶液与柠檬酸或其水溶液以柠檬酸与铜铈锆镁金属总离子按摩尔比为1.0-2.5：1混合后浸渍氧化铝载体，再将其置于升温速率为1-4℃/min的马弗炉中升温至550-700℃，并保持此温度烧结2-5h，得到最终燃烧助剂；

所述Zr为催化燃烧助剂热稳定助剂；Zr能够显著提高Ce-Al晶格缺陷和氧空位，从而进一步提高该催化剂的”储氧”能力,提高其助燃活性；