[发明专利]一种油气净化催化剂及其制备方法与应用在审
申请号: | 202210844870.1 | 申请日: | 2022-07-18 |
公开(公告)号: | CN115283004A | 公开(公告)日: | 2022-11-04 |
发明(设计)人: | 孙天军;梁培远;李云赫;马彦明;邵秘华;赵宝刚 | 申请(专利权)人: | 大连海事大学 |
主分类号: | B01J29/12 | 分类号: | B01J29/12;B01J29/74;B01J29/83;B01J29/85;B01J29/89;B01J37/30;B01J35/10;B01D53/44;B01D53/86 |
代理公司: | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人: | 赵淑梅;李馨 |
地址: | 116026 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 油气 净化 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种金属氧化物与分子筛复合型催化剂,其特征在于,所述催化剂由活性组分、助催化剂、第一载体与第二载体组成;
所述活性组分包括Pd、Pt中的至少一种;
所述助催化剂为稀土元素或其固溶体氧化物;
所述第一载体为金属氧化物与分子筛组成的复合物,所述金属氧化物包括氧化铝、氧化硅和氧化钛中的至少一种,所述分子筛包括八元环、十元环和十二元环的硅铝、磷酸铝或钛硅分子筛中的至少一种;
所述第二载体为规整结构材料;
所述催化剂中活性组分、助催化剂与第一载体均以氧化物计,质量比为:0.001~5:0.5~85:10~99.5。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述催化剂的组分中不含第二载体的其余组分比表面积大于130m2/g。
3.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述活性组分占活性组分、助催化剂与第一载体总重量的0.05~1%;
所述助催化剂占活性组分、助催化剂与第一载体总重量的5~30%;
所述第一载体中的分子筛与金属氧化物的质量比为0.2~0.8。
4.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述助催化剂为稀土元素铈、铈锆固溶体、镧和钐中的至少一种氧化物。
5.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述活性组分为Pd和Pt混合物,所述Pt与Pd的摩尔比为0.2~0.8。
6.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述第一载体中金属氧化物的一种成分必须是氧化钛,所述金属氧化物中的氧化钛质量含量为30~75%。
7.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述第一载体中的分子筛包括:Y、ZSM-5、ZSM-58、β、SSZ-13、SSZ-39、SSZ-53、SAPO-34、SAPO-18、AlPO-5、ITQ-14、ITQ-29、ITQ-39、ZK-4、ETS-10、ETS-4、TS-1中的至少一种或多种组合。
8.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述第二载体的材质为SiO2、Al2O3、TiO2、钛酸铝、氧化锆、氮化硅、莫来石、堇青石、碳化硅、活性炭或不锈钢中的一种;所述规整结构为多孔蜂窝状、多孔波纹状、泡沫状、片状、瓦楞纸状、纤维毡状、纤维布状、丝网状中的一种,且规整结构材料的孔隙率为30~80%。
9.一种权利要求1-8任一项所述金属氧化物与分子筛复合型催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)首先,将采用0.01~0.5mol/L的稀土元素离子在20~80℃、液固比为5~50水溶液中对分子筛进行离子交换1~2次,经过滤、洗涤后在100~120℃烘干2~12小时,获得稀土离子交换型分子筛;
(2)将第一载体中的金属氧化物或其前驱体、稀土元素前驱体或其固溶体氧化物,以及水混合,在球磨机中球磨20~600min;随后按照第一载体组分配比将稀土离子交换型分子筛投入浆料,继续球磨10~180min,获得助催化剂与催化剂第一载体的浆态混合物;
(3)将步骤(2)所得浆态混合物固含量调节至10~60wt.%,将浆态混合物涂覆至第二载体上,随后在30~120℃干燥10~240min,在350~600℃焙烧30~240min获得催化剂复合型载体,催化剂复合型载体中混合物涂层的重量占催化剂第二载体重量的1~35%;
(4)按照催化剂组分配比,采用浸渍法将催化剂活性组分的盐溶液浸渍到步骤(3)所得催化剂复合型载体上,在60~120℃下干燥2~12h,随后在200~600℃下煅烧2~6h,获得油气净化催化剂。
10.一种权利要求1-8任一项所述金属氧化物与分子筛复合型催化剂的应用,其特征在于,所述催化剂应用于油气催化氧化过程。
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