[发明专利]一种卤氧化催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种卤氧化催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）采用含有镓、镍的混合液共浸渍氧化铝，然后经干燥、高温焙烧处理后制得改性氧化铝；

（2）将锌负载在步骤（1）制得的改性氧化铝上，经干燥、焙烧后制得负载锌的改性氧化铝；

（3）将硫酸酰铈和氢氧化铝浆液混合，得到含硫酸酰铈的氢氧化铝浆液；

（4）用步骤（3）制备的含硫酸酰铈的氢氧化铝浆液喷浸步骤（2）负载锌的改性氧化铝，经干燥、焙烧后制得甲烷卤氧化催化剂；

所述硫酸酰铈通过硫酸铈在300-500℃焙烧1-10h制备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的含有镓、镍的混合液中，金属离子镓的摩尔浓度为金属离子镍的摩尔浓度的二倍。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：金属离子镍的浓度为0.1-2.5mol/L，干燥后于700℃~1000℃下焙烧1h-10h，所述镍来源于氯化镍、硝酸镍或硫酸镍中的一种或几种，镓来源于硝酸镓、氯化镓、硫酸镓中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：金属离子镍的浓度为0.5-1.5mol/L，干燥后于800℃~900℃下焙烧2h-8h。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述锌来源于硝酸锌、硫酸锌、溴化锌、氯化锌中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述干燥时间为1-5h，干燥温度为90-150℃；所述焙烧时间为3-8h，温度为300-600℃。

7.一种采用权利要求1-6任一方法制备的卤氧化催化剂，其特征在于：所述催化剂具有核壳结构，核为负载锌的改性氧化铝，壳为含硫酸酰铈的氧化铝，其中，负载锌的改性氧化铝与含硫酸酰铈的氧化铝的重量比为10:1-2:1；以含硫酸酰铈的氧化铝的重量为基准，硫酸酰铈重量含量为5wt%-15wt%以负载锌的改性氧化铝重量为基准，锌以氧化物计的含量为5wt%-30wt%。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其特征在于：负载锌的改性氧化铝与含硫酸酰铈的氧化铝的重量比为8:1-5:1；硫酸酰铈重量含量为8wt%-10wt%，锌以氧化物计的含量为10wt%-25wt%。

9.权利要求7或8所述催化剂在甲烷卤氧化转化中的应用。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：采用固定床工艺，反应温度为250-600℃，甲烷、氢卤酸、氧气的进料体积比为(3-5):(1-3):1，甲烷的流量为10-50ml/min。