[发明专利]一种预转化催化剂及制备方法

说明书

本发明属于催化剂制备技术领域，具体为一种预转化催化剂及制备方法。该催化剂的制备方法为：将菱镁矿细粉焙烧后加入热的硝酸溶液中静置过夜，然后过滤分离出滤渣和滤液，滤液中加入活性组分及其他助剂的硝酸盐溶液得到混合盐溶液加入恒温储罐1，将加热后的Na₂CO₃溶液加入恒温储罐2；将恒温储槽1和2中的反应液同时加入沉淀反应釜中，控制相对流速保持反应器中pH为8.0～9.5；沉淀物经陈化、洗涤、干燥、焙烧、筛分加粘合剂后成型即得成品。本催化剂饱和硫容可达5％，寿命长；采用菱镁矿为原料，制备方法简单，成本显著降低，适用大规模工业化应用；高烃转化能力强，抗积碳能力强。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，特别涉及一种高烃转化活性好，抗积碳和抗硫中毒性强的预转化催化剂，具体为一种预转化催化剂及制备方法。

背景技术

随着我国天然气化工的发展，能耗成为决定产品成本的重要一环，很多企业均开展节能降耗的工艺改良，在以天然气为原料的企业，采用预转化技术可充分进行余热回收利用，同时实现天然气中的高烃转化，降低后续一段炉积碳风险。由于预转化催化剂使用温度与传统一、二段炉相比更低，从而对硫的敏感度更高，处于精脱硫与一段转化率之间，含有一定的高烃，需要催化剂具备抗硫中毒能力强、高烃转化率高。

碱土金属助剂作为助剂可起到分散活性组分、提高吸附水蒸气能力，从而提高催化剂抗积碳的能力，同时碱土(镁)的添加可增加催化剂与毒物反应的能力，从而提高催化剂对毒物的吸收能力。在自然界中，菱镁矿主要化学成本为MgCO₃、还有少量SiO₂、CaCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等，我国菱镁矿资源丰富，总储量占世界总储量1/4，无论数量和质量上均有得天独厚的优势，这提供了丰富的镁资源，但合理利用菱镁矿是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的提供了一种预转化催化剂及制备方法。该催化剂可应用于400℃-600℃的条件下的反应，且具有高烃转化活性好，抗积碳和抗硫中毒性好等特点。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种预转化催化剂，包括载体、活性组分和助剂，所述的载体为凌镁矿经酸溶后滤渣，所述活性组分为氧化镍，所述的助剂为氧化镁、氧化钙、氧化铁、氧化铝。以质量百分含量计，所述的预转化催化剂包括：NiO 25％～70％，MgO4％～15％，Al₂O₃ 10％～35％，CaO0.2％～10％，Fe₂O₃ 0.2～1％，滤渣1％～8％，总质量百分含量之和为100％。

以上所述预转化催化剂的制备方法包括如下步骤：

步骤1.按照以下重量份称取各原料：以重量份计，菱镁矿9份～35份，硝酸镍97份～275份，硝酸铝73份～260份。

步骤2.将菱镁矿焙烧后球磨至通过120目分样筛，然后加入到50℃～70℃硝酸溶液中，静置12小时以上，然后过滤分离出滤渣和滤液。

滤渣的成分为SiO₂、MgO、CaO、Fe₂O₃。

作为优选，菱镁矿的焙烧温度为400℃～900℃，焙烧时间为2h～4h。菱镁矿与硝酸物质的量比为1:1.6～1:2.2，硝酸的质量浓度为10％～30％。

步骤3.将硝酸镍和助剂硝酸铝加入到滤液中混合溶液，加蒸馏水稀释至硝酸镍的质量分数为10％，再次加热至50℃～70℃后装入第一恒温储罐；将Na₂CO₃溶液加热至50℃～70℃后装入第二恒温储罐，将滤渣经600℃～1200℃高温焙烧、球磨后，加入反应器中。