催化剂负载方法技术

本公开涉及一种催化剂负载方法，催化剂负载方法用于使催化剂负载于目标载体中，可以用于煤粉催化气化前的催化剂负载过程，其包括步骤如下：a.获得目标载体，目标载体为粉状；b.获得催化剂，催化剂为粉状；c.获得气态介质，气态介质中含有液相溶剂，液相溶剂能溶解催化剂并浸润目标载体；d.使气态介质与催化剂接触，催化剂至少部分溶解于气态介质中的液相溶剂；e.使溶解有催化剂的液相溶剂与目标载体接触，液相溶剂中溶解的催化剂与目标载体结合；气态介质中含有液态溶剂微粒，溶剂微粒在接触催化剂时能形成催化剂溶液微粒，催化剂溶液微粒能够很均匀地附着在目标载体上，还能随气态介质进入目标载体的孔隙内，负载更充分。

Catalyst loading method

【技术实现步骤摘要】
催化剂负载方法
本公开涉及催化剂负载
，尤其涉及一种催化剂负载方法，更具体地涉及煤炭催化气化中的催化剂负载方法。
技术介绍
煤催化气化技术是洁净高效利用煤的一种重要方式。在煤催化气化过程中，通常采用钾基催化剂加速煤的气化。钾盐溶解度很高，因此采用常规浸渍法就能实现高负载量钾煤样的制备。钾基催化剂碱性强具有腐蚀性，往往需要通过水洗、消解等工序进行回收利用，钾基催化剂回收过程中需要加热大量水对其进行处理，能耗和水耗都很大。钾基催化剂的价格也比较昂贵。克服钾基催化剂的上述不足，需要选取成本较低、且直接排放灰渣不会造成环境污染的催化剂，如钙基或复合催化剂。其中，添加钙基催化剂可以固硫和固碳，有效减少排放污染。添加适量钙基催化剂还能够提高煤的灰熔点，有效降低气化炉结渣的风险。复合催化剂结合两种以上催化剂组分，在各组分在单独发挥优势的同时，组分间还可发生协同作用，大幅提高催化剂活性，降低成本。然而，钙基催化剂溶解度较低，如果采用浸渍法负载催化剂，催化剂不能充分溶解，会造成催化剂负载不均。对于复合催化剂，金属盐类的溶解度不高，用同步负载的工艺会造成催化剂组分间发生反应；而采用分步浸渍法的工艺流程较为复杂，需要多次加水多次干燥，耗水量大，干燥能耗大。因此，低溶解度盐和多组分催化剂负载工艺制约着廉价催化剂在煤催化气化工艺中的应用和推广。
技术实现思路
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种催化剂负载方法。第一方面，提供一种催化剂负载方法，用于使催化剂负载于目标载体中，包括步骤如下：a.获得目标载体，目标载体为粉状；b.获得催化剂，催化剂为粉状；c.获得气态介质，气态介质中含有液相溶剂，液相溶剂能溶解催化剂并浸润目标载体；d.使气态介质与催化剂接触，催化剂至少部分溶解于液相溶剂；e.使溶解有催化剂的液相溶剂与目标载体接触，液相溶剂中溶解的催化剂与目标载体结合。在第一种可能的实现方式中，步骤d和步骤e中，使催化剂、目标载体和气态介质在同一空间同时进行。结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，“使催化剂、目标载体和气态介质在同一空间同时进行”具体为：对催化剂和目标载体进行搅拌混匀，在搅拌混匀过程中气态介质中的液相溶剂与催化剂和目标载体接触。结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，由气态介质产生的气流对催化剂和目标载体进行搅拌。结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，“由气态介质产生的气流对催化剂和目标载体进行搅拌”具体为：控制气态介质由下到上穿过催化剂和目标载体以使催化剂和目标载体呈流化态。结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，流化态为鼓泡状态。结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，气态介质为饱和水蒸气。结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，催化剂负载步骤完成后，由饱和水蒸气对目标载体进行干燥。结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，气态热介质为饱和水蒸气时温度设置在200摄氏度至300摄氏度之间。结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，步骤d、e的操作温度在150摄氏度至200摄氏度之间。结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，目标载体为煤。结合上述可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述催化剂为两种以上时，使所述气态介质分别单独与所述催化剂接触后获得两种含有不同催化剂溶液液滴的气态介质，再使所述两种含有不同催化剂溶液液滴的气态介质与目标载体接触。本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：气态介质中含有液态溶剂微粒，溶剂微粒在接触催化剂时能形成催化剂溶液微粒，催化剂溶液微粒能够很均匀地附着在目标载体上，还能随气态介质进入目标载体的孔隙内，负载更充分。并且，使用气态介质将粉状的物料处理为流态化，能够无需机械搅拌装置实现良好的混匀，有利于催化剂的均匀负载。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的技术方案。为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本公开提供的催化剂负载方法在煤催化气化操作中的实施过程示意图；图2为图1中反应装置中的结构示意图；图3为图2中反应装置内物料状态示意图；图4为另一个实施例中催化剂负载方法的实施过程示意图；图5为另一个实施例中催化剂负载方法的实施过程示意图；图6为另一个实施例中催化剂负载方法的实施过程示意图。附图标记：100-反应装置，110-反应室，120-蒸气室，130-多孔板，140-煤粉入口，150-催化剂入口，160-排气管，170-预热装置；110a-反应室，130a-进气管，140a-煤粉入口，150a-催化剂入口，170a-搅拌器；110b-煤粉室，120b-蒸气室，130b-催化剂室，131b-第一室，132b-第二室；200-煤催化气化炉；a-催化剂，b-煤粉，c-饱和蒸气，d-出口蒸气。具体实施方式为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开提供的催化剂负载方法用于使催化剂负载于目标载体中，包括如下步骤：a.获得目标载体，目标载体为粉状；b.获得催化剂，催化剂为粉状；c.获得气态介质，气态介质中含有液相溶剂，液相溶剂能溶解催化剂并浸润目标载体；d.使气态介质与催化剂接触，催化剂至少部分溶解于气态介质中的液相溶剂；e.使溶解有催化剂的液相溶剂与目标载体接触，液相溶剂中溶解的催化剂与目标载体结合。气态介质中的液相溶剂以微小的液滴形式存在。在微观状态下，气态介质中含有大量微小的溶剂液滴，气态介质与催化剂的接触过程中，催化剂可以溶解至溶剂液滴，溶剂液滴的与目标载体接触时，其中溶解的催化剂可以与目标载体结合，大量液滴可以均匀地附着在煤粉表面和进入煤粉孔隙中，使催化剂负载均匀。使用气态介质携带液相溶剂溶解催化剂，无需使用大量液态水溶解催化剂，也无需耗费大量能量对目标载体进行干燥；并且，相对于水，气态介质中的热量更容易回收利用，有利于节省能量。在例如煤的催化气化处理中，利用上述方法对煤粉进行催化剂负载，使催化剂负载更均匀，有效减少整个过程中的水耗能耗。需要说明的是，上述步骤前的标号并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化剂负载方法，用于使催化剂负载于目标载体中，其特征在于，包括步骤如下：/na.获得目标载体，所述目标载体为粉状；/nb.获得催化剂，所述催化剂为粉状；/nc.获得气态介质，所述气态介质中含有液相溶剂，所述液相溶剂能溶解所述催化剂并浸润所述目标载体；/nd.使所述气态介质与所述催化剂接触，所述催化剂至少部分溶解于所述气态介质中的液相溶剂；/ne.使溶解有所述催化剂的液相溶剂与所述目标载体接触，所述液相溶剂中溶解的所述催化剂与所述目标载体结合。/n

【技术特征摘要】
1.一种催化剂负载方法，用于使催化剂负载于目标载体中，其特征在于，包括步骤如下：
a.获得目标载体，所述目标载体为粉状；
b.获得催化剂，所述催化剂为粉状；
c.获得气态介质，所述气态介质中含有液相溶剂，所述液相溶剂能溶解所述催化剂并浸润所述目标载体；
d.使所述气态介质与所述催化剂接触，所述催化剂至少部分溶解于所述气态介质中的液相溶剂；
e.使溶解有所述催化剂的液相溶剂与所述目标载体接触，所述液相溶剂中溶解的所述催化剂与所述目标载体结合。


2.根据权利要求1所述的催化剂负载方法，其特征在于，步骤d和步骤e中，使所述催化剂、所述目标载体和所述气态介质在同一空间同时进行。


3.根据权利要求2所述的催化剂负载方法，其特征在于，所述“使所述催化剂、所述目标载体和所述气态介质在同一空间同时进行”具体为：对所述催化剂和所述目标载体进行搅拌混匀，在搅拌混匀过程中所述气态介质中的液相溶剂与所述催化剂和所述目标载体接触。


4.根据权利要求3所述的催化剂负载方法，其特征在于，由所述气态介质产生的气流对所述催化剂和所述目标载体进行搅拌。


5.根据权利要求4所述的催化剂负载方法，其特征在于，所述“由所述气态介...

【专利技术属性】
技术研发人员：王会芳，李鹏，刘雷，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13