一种钌基氨合成催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种氨合成催化剂及其制备方法，所述催化剂以钌为活性组分、钐和钽为助剂、氮掺杂的镁铝水滑石的焙烧产物为载体，载体中尖晶石相的存在能够提高载体的抗水合性能，而剩余的复合金属氧化物固熔体部分则可确保载体依然具有足够大的比表面积、均匀的孔结构且孔半径分布于介孔范围内，再加之载体中掺杂的氮元素，不仅能增大载体表面的电子密度和碱性活性位点，而且还能使活性组分钌更牢固、更多量地负载于载体上；并且钽能活化氮气解离，钐可起到抑制氢气毒害的作用，上述各组分的配合有利于氨的合成，从而提高催化剂的低温低压活性。

Ruthenium based ammonia synthesis catalyst and preparation method thereof

The present invention provides a catalyst for ammonia synthesis and preparation method of the catalyst to ruthenium as calcined hydrotalcite active component, samarium and tantalum as additives, doped with nitrogen as the carrier, the carrier can improve the existing anti Hydration Performance of spinel phase vector, and the remaining solid composite metal oxides the melt part can ensure the carrier still has a large enough surface area, uniform pore structure and pore radius distribution in the mesoporous range, nitrogen doped coupled with carrier sites of electron density and alkaline activity can not only increase the surface of the carrier, but also make the activecomponent firmer and more amount of ruthenium the load on the carrier; and tantalum can activate nitrogen dissociation, SM can be used to inhibit hydrogen poisoning, with the components of conducive to the synthesis of ammonia catalyst, so as to improve the low temperature and low pressure Activity.

【技术实现步骤摘要】
一种钌基氨合成催化剂及其制备方法
本专利技术属于合成氨
，尤其涉及一种钌基氨合成催化剂及其制备方法。
技术介绍
氨是重要的无机化工产品之一，自1902年德国化学家哈伯发现氮气和氢气在高温高压及催化剂存在下能够直接化合成氨以来，氨合成催化剂便成为合成氨领域的关键技术和研究热点。与传统的熔铁氨合成催化剂相比，钌基氨合成催化剂因具有低温低压高活性等特点，被誉为是继熔铁催化剂之后的第二代氨合成催化剂。钌基氨合成催化剂主要由活性金属钌、载体及助剂(碱金属、碱土金属和/或稀土金属)组成，其中以石墨化活性炭材料为载体的钌基氨合成催化剂在20世纪90年代就已经实现了工业化应用，但炭材料在合成氨工况下易发生甲烷化反应，降低了催化剂的稳定性和寿命，从而对钌基催化剂的工业化应用产生了不利影响。为此，开发以高稳定性的金属氧化物材料为载体的钌基氨合成催化剂已成为本领域的热门课题，例如中国专利文献CN104888774A公开了一种稀土元素掺杂的类水滑石前驱体负载钌氨合成催化剂，其是以稀土元素掺杂的类水滑石焙烧后的复合氧化物为载体，以钌为活性组分，K为助剂。虽然上述技术中的催化剂通过掺杂稀土元素可改变载体表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钌基氨合成催化剂，包括载体及负载于所述载体上的活性组分和助剂，所述活性组分为钌；其特征在于，所述助剂为钐和钽；所述载体为氮掺杂的镁铝水滑石的焙烧产物，所述焙烧产物中含有30～60v％的尖晶石相。

【技术特征摘要】
1.一种钌基氨合成催化剂，包括载体及负载于所述载体上的活性组分和助剂，所述活性组分为钌；其特征在于，所述助剂为钐和钽；所述载体为氮掺杂的镁铝水滑石的焙烧产物，所述焙烧产物中含有30～60v％的尖晶石相。2.根据权利要求1所述的钌基氨合成催化剂，其特征在于，氮元素的掺杂量以质量计为镁铝水滑石质量的1～10％。3.根据权利要求1或2所述的钌基氨合成催化剂，其特征在于，所述镁铝水滑石中镁与铝的摩尔比为(0.6～2.9):1。4.根据权利要求1-3任一项所述的钌基氨合成催化剂，其特征在于，所述氮掺杂的镁铝水滑石由如下方法制得：将含氮前驱体溶于水配成含氮溶液，采用浸渍法将所述含氮溶液负载于所述镁铝水滑石上，而后加热使之干燥，并于190～200℃下焙烧0.5～2h，即得所述氮掺杂的镁铝水滑石。5.根据权利要求4所述的钌基氨合成催化剂，其特征在于，所述含氮前驱体为尿素、氨水或水合肼。6.根据权利要求4或5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：江莉龙，林建新，倪军，林炳裕，林科，
申请(专利权)人：福州大学化肥催化剂国家工程研究中心，北京三聚环保新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35