【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炼厂烯烃气净化工艺领域，具体为用于烯烃气脱o2和nox的催化剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、乙烯、丙烯是重要的化工原料，炼厂催化裂化干气中含有15～50％的乙烯、丙烯、甲烷及乙烷等烃类资源，具有很高的回收利用价值。炼厂催化裂化干气中一般含有o2、co2、co、h2s，nh3，nox等非烃类有害杂质。这些杂质会对后续的烯烃的回收利用产生不良影响。裂解气中的no和no2气体会与o2在-21℃以下形成液态或固态的n2o3，与nh3生成固体硝酸铵和亚硝酸铵，这些物质极不稳定，受热或受冲击会发生爆炸的危险。因此，炼厂干气回收工艺中要求烯烃中nox含量低于10ppb。在后续的聚烯烃工业生产中，微量氧杂质的存在也会破坏高效聚烯烃催化剂活性中心或参与聚合反应，降低催化剂的活性，影响产品气收率和质量。因此烯烃聚合工艺中要求乙烯和丙烯中微量氧含量小于1ppm，有些要求严格工艺的氧含量需小于0.1ppm。
2、目前，工业中使用普遍的脱氧方式有催化脱氧、化学吸附脱氧。催化脱氧多是以pd、pt为代表的贵金属脱氧催化剂和以cu、mn、ni、co为代表的非贵金属脱氧催化剂，已被广泛应用于各类高纯气、保护气以及合成气的净化。但是，对于催化裂化干气等富含烯烃气体，特别是在富氢气、高压力和一定温度条件下，以pd、pt、cu、ni等作为活性组分，烯烃十分容易发生加氢副反应，造成乙烯损失较大。
3、氮氧化物的催化还原脱除催化剂研究多是用于大气污染的环境治理，催化剂研究的活性组分主要有pd、pt、ag、cu、mn、ni、v、w
4、专利cn 101745391 a公开了一种以pd为主活性组分，ag、au、co、cr为助活性组分的脱氧剂，用于催化裂化干气脱除微量氧，使用前需采用氢气在100～550℃下进行还原活化。该脱氧剂以pd为主活性组分，在使用过程中易造成加氢副反应发生，乙烯损失＞1.0％。
5、美国专利us 5340554公开了一种加氢催化脱除炼厂气中氮氧化物(nox)的方法，以硫化态的ni和钴钼酸盐或铁/铬氧化物为活性组分制备催化剂，在温度150～190℃，压力0.8～1.1mpa条件下，脱除炼厂催化裂化干气中nox，脱除率约为50％。该专利脱除炼厂气中nox采用的是硫化的催化剂，是为了防止烯烃损失，烯烃损失约为0.5％。
6、专利cn 111068712 a公开了一种同时脱除氧和氮氧化物的催化剂，以pd为活性组分，助剂选自cu、mn、fe、co、zn中的至少一种，该催化剂用于炼厂催化裂化干气脱氧和氮氧化物，使用前需进行预还原处理，还原后在100-160℃下将氧脱至＜1ppm，nox＜10ppb。此催化剂使用前需进行还原处理，且采用pd做主活性组分极易发生烯烃加氢反应，造成烯烃大量损失。
7、专利cn 102266788 a公开了一种脱除含烃气体和惰性气体中氧和氮氧化物的催化剂，以含磷氧化铝为载体，活性组分选自mo、w、cr中的至少一种，以及ni、co中的至少一种，催化剂使用前需硫化，在原料气含1000ppm以下h2s，反应温度120～260℃条件下，可将氧脱至＜1ppm，nox＜0.02ppm，烯烃损失1％以内。催化剂需要进行硫化，硫化态的催化剂原料气中必须含有h2s气体才能保持其活性稳定性，且使用温度高，烯烃损失较大，脱除精度不高。
8、上述专利公开的用于含烯烃气体的脱o2和脱nox催化剂，都存在一定的缺点及局限性，一些是使用温度高，超过200℃，烯烃裂解及聚合副反应加剧，造成烯烃损失过大；一些是需进行还原或是硫化的前处理，脱除精度不高，且不能用于烯烃气体同时深度脱除o2和nox。
9、乙烯化学性质活泼，高温下容易发生乙烯催化加氢生成乙烷和乙烯低聚及裂解生成积炭的副反应，对于催化裂化干气等富含烯烃气体，特别是在富氢气、高压力和一定温度条件下，烯烃十分容易发生催化加氢。这就要求催化剂具备多种功能及性质：低温、高选择性催化脱o2和脱nox，无烯烃加氢反应。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对
技术介绍
中提及的工艺及催化剂存在的问题，提供一种炼厂烯烃气脱除o2和nox的催化剂，该催化剂以ag、ru双金属为活性组分，添加碱金属和碱土金属为助剂，以稀土改性氧化铝为载体，采用大孔拟薄水铝石为粘结剂，在提高催化剂在烯烃气体中脱除o2和nox的低温活性、选择性及稳定性的同时，还能减少烯烃气体的损失。
2、为了实现以上专利技术目的，本专利技术的具体技术方案为：
3、用于烯烃气脱o2和nox的催化剂，该催化剂包括活性组分、活性助剂、粘结剂和载体。其中，所述活性组分为ag、ru双金属，占催化剂总质量的1.0～10.0％；所述活性助剂为碱金属cs和碱土金属ba，占催化剂总质量的0.5～5.0％；所述载体为稀土改性氧化铝，占催化剂总质量的65～93.5％；所述粘结剂为拟薄水铝石，占催化剂总质量的5～20％，各组分的总质量百分含量之和为100％。
4、进一步的，所述拟薄水铝石为大孔拟薄水铝石，平均孔径为7～25nm。
5、进一步的，所述稀土改性氧化铝为由稀土金属ce、pr的氧化物改性的活性氧化铝，其中稀土氧化物占改性载体质量的2.0～15.0％。
6、进一步的，所述活性组分ag、ru的前驱体均选自其硝酸盐；所述助剂ba、cs的前驱体均选自其硝酸盐；所述稀土金属ce、pr的前驱体均选自其硝酸盐。
7、在该催化剂中，由于采用ag、ru双金属为活性组分，ag具有很好的低温脱氧活性，有h2存在下，可在80～160℃的低温下将烯烃中氧脱至＜0.1ppm，且烯烃无损失；ag也具有催化还原nox的活性，再负载贵金属ru，ru原子活性位点可促进氢气的活化，双金属间具有协同增进催化作用，有效提高了催化剂脱除o2和nox的低温活性和选择性，因此可同时深度脱除炼厂催化裂化干气中的杂质o2和nox。
8、在该催化剂中，添加助剂碱土金属ba可改善催化剂吸附nox的能力，有利于将烯烃气体中微量nox脱至小于10ppb。添加助剂碱金属cs可调节催化剂表面酸碱性，降低烯烃低聚反应发生，减少催化剂表面积炭，延长催化剂使用寿命。
9、在该催化剂中，使用稀土金属ce、pr对载体活性氧化铝进行改性，ce具有很好的储氧能力，可有效提高催化剂脱氧活性，pr的添加可使催化剂的结构性能更好，有利于活性组分金属的分散性，有效防止活性金属高温烧结长大，保证了催化剂的热稳定性和活性。
10、大孔拟薄水铝石作为粘结剂可提高催化剂强度的同时，可有效改善催化剂比表面积和调节孔的大小，提高负载在载体表面的活性组分及助剂的分散性，从而提高催化剂活性。
11、作为本申请中一种较好的实施方式，以上所述的一种用于炼厂烯烃气体中同时脱除杂质氧和氮氧化物的催化剂的制备方法，包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂，该催化剂包括活性组分、活性助剂、粘结剂和载体；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂，其特征在于：所述拟薄水铝石为大孔拟薄水铝石，平均孔径为7～25nm。
3.根据权利要求1所述的用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂，其特征在于：所述稀土改性氧化铝为由稀土金属Ce、Pr的氧化物改性的活性氧化铝，其中稀土氧化物占改性载体质量的2.0～15.0％。
4.根据权利要求3所述的用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂，其特征在于：所述活性组分Ag和Ru的前驱体均选自其硝酸盐；所述活性助剂Ba、Cs的前驱体均选自其硝酸盐；所述稀土金属Ce、Pr的前驱体选自其硝酸盐。
5.根据权利要求1-4中任一所述的用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的浸渍为常温浸渍，时间为4～8h；烘箱中的温度为100～200℃，烘干时间为4h～10h；在马弗炉中的焙烧温度为300
7.根据权利要求5所述用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的混时间为1-2h。
8.根据权利要求5所述用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中烘箱中的温度为100～200℃，干燥时间为4h～10h；马弗炉中的焙烧温度为300～500℃，时间为4～6h。
9.根据权利要求1-4中任一所述的用于烯烃气脱O2和NOx的催化剂的应用，其特征在于：该催化剂应用于炼厂烯烃气体净化工艺中杂质氧、氮氧化物的脱除。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述催化剂应用于炼厂烯烃气体中同时脱除O2和NOx；反应温度为100～160℃，压力为常压至4MPa，空速为1000～15000h-1。
...【技术特征摘要】
1.用于烯烃气脱o2和nox的催化剂，该催化剂包括活性组分、活性助剂、粘结剂和载体；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的用于烯烃气脱o2和nox的催化剂，其特征在于：所述拟薄水铝石为大孔拟薄水铝石，平均孔径为7～25nm。
3.根据权利要求1所述的用于烯烃气脱o2和nox的催化剂，其特征在于：所述稀土改性氧化铝为由稀土金属ce、pr的氧化物改性的活性氧化铝，其中稀土氧化物占改性载体质量的2.0～15.0％。
4.根据权利要求3所述的用于烯烃气脱o2和nox的催化剂，其特征在于：所述活性组分ag和ru的前驱体均选自其硝酸盐；所述活性助剂ba、cs的前驱体均选自其硝酸盐；所述稀土金属ce、pr的前驱体选自其硝酸盐。
5.根据权利要求1-4中任一所述的用于烯烃气脱o2和nox的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述用于烯烃气脱o2和nox的催化剂的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洁，王磊，张宏宇，陈耀壮，雷菊梅，赵英，吴淑君，聂国新，张银，
申请(专利权)人：西南化工研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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