一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于变换催化剂技术领域，具体涉及一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的催化剂以具有多孔结构的γ

【技术实现步骤摘要】
一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于变换催化剂
，具体涉及一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]目前，对煤炭利用的工艺路线，主要是通过煤制油和煤制气两个重要的方向进行实施，其中，煤制气的工艺路线为气制甲醇或气制合成氨，而气制甲醇或气制合成氨的工艺路线的确定均需要依赖于CO变换制氢气工艺中变换反应得到的氢碳比。
[0003]此前在CO变换制氢气的工艺中变化催化剂一般为氧化铝负载氧化钴和氧化钼；一段CO的转化率仅能够达到90％，而且产物中硫醇的含量高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提供一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂及其制备方法和应用，使用本专利技术提供的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂在进行CO变换制氢时，具有硫醇生成率低、CO转化率高且催化剂的使用寿命长的特点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂，包括γ-氧化铝载体和负载在所述γ-氧化铝载体表面和孔隙内的金属氧化物助剂和活性金属化合物；
[0007]所述金属氧化物助剂包括氧化锆；
[0008]所述活性金属化合物包括氧化钴、氧化钼和碳酸钾。
[0009]优选的，所述γ-氧化铝载体和金属氧化物助剂的质量比为500：(8～13)；所述γ-氧化铝载体和活性金属化合物的质量比为100:(14.5～25)。
[0010]优选的，所述氧化钴中的钴元素、氧化钼中的钼元素和碳酸钾中的钾元素的质量比为(1.5～3):(5～10):(8～12)。
[0011]本专利技术提供了上述技术方案所述的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0012]将γ-氧化铝、可溶性锆盐、粘结剂和水进行第一混合，得到混合浆料；
[0013]将所述混合浆料进行第一焙烧，得到第一前驱体；
[0014]将含钴化合物、含钼化合物、含钾化合物和水进行第二混合，得到活性金属浸渍液；
[0015]将所述第一前驱体在活性金属浸渍液中进行浸渍，得到第二前驱体；
[0016]将所述第二前驱体进行第二焙烧，得到所述抑制硫醇低温耐硫变换催化剂。
[0017]优选的，所述粘结剂包括水泥和/或羧甲基纤维素钠；所述γ-氧化铝、可溶性锆盐和粘结剂的质量比为500:(15～25)：(30～100)。
[0018]优选的，所述活性金属浸渍液中的钴元素的质量浓度为1.5～3％，所述钼元素的质量浓度为5～10％，所述钾元素的质量浓度为8～12％。
[0019]优选的，所述混合浆料中还包括造孔剂，所述造孔剂包括碳单质和/或凹凸棒土；所述γ-氧化铝、粘结剂和造孔剂的质量比为500:(30～100):(20～50)。
[0020]优选的，所述活性金属浸渍液中还包括浸渍渗透剂，所述浸渍渗透剂包括烷基硫酸脂钠、乙二醇、EDTA和柠檬酸中的一种或多种；所述浸渍渗透剂的质量和含钴化合物中的钴元素的质量比为(2～4):(1.5～3)。
[0021]优选的，所述第一焙烧的温度为450℃，时间为3～6h；所述第二焙烧的温度为550℃，时间为2～4h。
[0022]本专利技术还提供了上述技术方案所述的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂或上述技术方案所述的制备方法得到的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂在CO变换制氢中的应用。
[0023]为了实现上述目的，本专利技术提供的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂，包括γ-氧化铝载体和负载在所述γ-氧化铝载体表面和孔隙内的金属氧化物助剂和活性金属化合物；所述金属氧化物助剂包括氧化锆；所述活性金属化合物包括氧化钴、氧化钼和碳酸钾。本专利技术提供的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂以具有多孔结构的γ-氧化铝作为载体，将金属氧化物助剂和活性金属化合物负载在表面和孔隙内部，其中金属氧化物助剂包括氧化锆，金属氧化物助剂可以提高催化剂的加氢能力，降低加氢反应的能阈并提高加氢转化率，把反应原料中现有的或者反应生成的COS和硫醇在催化剂表面完成加氢反应，生成H2S，从而能够有效抑制CO变换制氢时硫醇的产生，而且也具有增强载体骨架结构的稳定性，提高催化剂的使用寿命的作用；而活性金属化合物包括氧化钴、氧化钼和碳酸钾，能够实现CO具有高的转化率。由实施例的结果表明，本专利技术提供的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂催化CO变换制氢时，CO的转化率为92.6～98.2％，产物中醇的质量含量为0.08～0.37ppm，催化剂在保持CO转化率大于92％的使用寿命为82～98h。
附图说明
[0024]图1为实施例制备得到的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂催化CO变换制氢过程的流程图。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂，包括γ-氧化铝载体和负载在所述γ-氧化铝载体表面和孔隙内的金属氧化物助剂和活性金属化合物；
[0026]所述金属氧化物助剂包括氧化锆；
[0027]所述活性金属化合物包括氧化钴、氧化钼和碳酸钾。
[0028]在本专利技术中，所述γ-氧化铝载体的粒径优选为48～75μm，孔体积优选为0.25～0.50cm3/g，比表面积优选为250～400m2/g。在本专利技术中，所述γ-氧化铝载体具有多孔结构的特点，能够实现对所述金属氧化物助剂和活性金属化合物的负载。
[0029]在本专利技术中，所述金属氧化物助剂包括氧化锆。在本专利技术中，所述金属氧化物助剂负载于所述γ-氧化铝载体表面和孔隙内，所述金属氧化物助剂不仅能够抑制CO变换制氢时硫醇的产生，且具有增强载体骨架结构的稳定性，提高催化剂的使用寿命的作用。
[0030]在本专利技术中，所述γ-氧化铝载体和金属氧化物助剂的质量比优选为500：(8～13)，更优选为500：(9.5～12.5)。
[0031]在本专利技术中，所述活性金属化合物包括氧化钴、氧化钼和碳酸钾，所述氧化钴中的钴元素、氧化钼中的钼元素和碳酸钾中的钾元素的质量比优选为(1.5～3):(5～10):(8～12)，更优选为2.5:7:10，在本专利技术中，所述γ-氧化铝载体和活性金属化合物的质量比优选为100:(14.5～25)，更优选为100:(15.5～20)。在本专利技术中，所述活性金属化合物负载于所述γ-氧化铝载体表面和孔隙内，所述活性金属化合物能够实现CO具有高的转化率。
[0032]在本专利技术中，所述金属氧化物助剂负载于γ-氧化铝载体表面和孔隙内，金属氧化物助剂颗粒均匀的覆盖在γ-氧化铝载体表面和孔隙内，在γ-氧化铝载体表面和空隙内形成致密的薄膜，活性金属氧化物颗粒均匀的覆盖在金属氧化物助剂颗粒表面，通过范德华力与金属氧化物助剂结合，即金属氧化物助剂和活性金属化合物在γ-氧化铝载体表面和孔隙内形成两层致密的薄膜。
[0033]本专利技术提供了上述技术方案所述的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0034]将γ-氧化铝、可溶性锆盐、粘结剂和水进行第一混合，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制硫醇低温耐硫变换催化剂，其特征在于，包括γ-氧化铝载体和负载在所述γ-氧化铝载体表面和孔隙内的金属氧化物助剂和活性金属化合物；所述金属氧化物助剂包括氧化锆；所述活性金属化合物包括氧化钴、氧化钼和碳酸钾。2.根据权利要求1所述的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂，其特征在于，所述γ-氧化铝载体和金属氧化物助剂的质量比为500：(8～13)；所述γ-氧化铝载体和活性金属化合物的质量比为100:(14.5～25)。3.根据权利要求1所述的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂，其特征在于，所述氧化钴中的钴元素、氧化钼中的钼元素和碳酸钾中的钾元素的质量比为(1.5～3):(5～10):(8～12)。4.权利要求1～3任一项所述的抑制硫醇低温耐硫变换催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将γ-氧化铝、可溶性锆盐、粘结剂和水进行第一混合，得到混合浆料；将所述混合浆料进行第一焙烧，得到第一前驱体；将含钴化合物、含钼化合物、含钾化合物和水进行第二混合，得到活性金属浸渍液；将所述第一前驱体在活性金属浸渍液中进行浸渍，得到第二前驱体；将所述第二前驱体进行第二焙烧，得到所述抑制硫醇低温耐硫变换催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，郑全利，孙海燕，胡爱众，李友祝，
申请(专利权)人：青岛中瑞泰达催化新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：