一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂制造技术

本发明专利技术为一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂。该催化剂包括活性组分、载体、助剂和选择性调节剂；其中活性组分选自Pt、Pd、Ru中的一种或两种；载体为海藻酸铵辅助制备的氧化铝小球，所述助剂元素为Ce、La、Y、Zr、Mg、Sr任意一种或几种；选择性调节剂选自Ni、Mn、Co、Mo、W、Nb中的一种或几种。该催化剂可应用于从天然气中提氦的催化氧化脱氢单元，实现对氢气的选择性氧化，解决现有催化剂同时将粗氦气中的甲烷催化氧化成CO2问题。通过对催化剂的改性，对甲烷的吸附得到抑制，大幅减少CO2的产生，以减轻后续分离净化单元的负荷。该催化剂具有良好的的低温活性，且CO2选择性低，脱氢后出口气中H2的体积分数低于0.1ppm，CO2的体积分数低于30ppm。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制备，具体为一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂。

技术介绍

1、氦气是一种稀有的战略资源，在核工业、航空航天、石化、半导体、光纤、深海潜水等高科技领域中起到重要作用。氦气主要存在于空气、部分天然气和地热水溶气中，含氦天然气是提取氦气的主要来源。

2、目前大规模提氦主要通过深冷法。天然气经过深冷后得到纯度为60～70％的粗氦，其中的氢气由于冷凝成本高，且与氦气物理性质相近不易分离，常采用催化氧化方法将氢气除去。粗氦中的氢气体积分数一般高于4％，为了控制反应的放热量，保证系统安全，通常采用多级加氧或将原料气稀释的方法，反应温度一般控制在不高于180℃的范围。粗氦中甲烷的体积分数约为20～40％，虽然甲烷在有催化剂的存在下，完全氧化温度一般超过400℃，但在低于180℃的温度下仍有极微量的甲烷被氧化成co2。随着反应温度、空速和原料气中h2浓度的变化，尾气中的co2体积分数在10ppm～500ppm范围不等。若尾气中co2浓度较高，后续氦气精制需增加脱碳单元，或增加已有净化单元的负荷。

3、催化氧化脱氢催化剂通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂，其特征在于，该催化剂包括活性组分、载体、助剂和选择性调节剂；其中，所述活性组分选自Pt、Pd、Ru中的任意一种或两种，所述活性组分的含量以金属计大于0小于等于0.15wt％；所述载体为海藻酸铵辅助制备的掺杂粉煤灰与助剂的氧化铝小球，所述助剂元素为Ce、La、Y、Zr、Mg、Sr任意一种或几种，所述载体的含量为89.85～99wt％；所述选择性调节剂选自Ni、Mn、Co、Mo、W、Nb中的任意一种或几种，所述选择性调节剂的含量以氧化物计为1～10wt％，催化剂各组分之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种粗氦精制选择性催化氧...

【技术特征摘要】

1.一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂，其特征在于，该催化剂包括活性组分、载体、助剂和选择性调节剂；其中，所述活性组分选自pt、pd、ru中的任意一种或两种，所述活性组分的含量以金属计大于0小于等于0.15wt％；所述载体为海藻酸铵辅助制备的掺杂粉煤灰与助剂的氧化铝小球，所述助剂元素为ce、la、y、zr、mg、sr任意一种或几种，所述载体的含量为89.85～99wt％；所述选择性调节剂选自ni、mn、co、mo、w、nb中的任意一种或几种，所述选择性调节剂的含量以氧化物计为1～10wt％，催化剂各组分之和为100％。

2.根据权利要求1所述的一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：所述活性组分前驱体为硝酸铂、氯铂酸、硝酸钯、氯钯酸、硝酸钌或三氯化钌；所述选择性调节剂的前驱体为硝酸镍、硝酸锰、硝酸钴、乙酸钴、钼酸铵、偏钨酸铵或草酸铌铵。

4.根据权利要求2所述的一种粗氦精制选择性催化氧化脱氢贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述混合溶液的物质的量浓度为0.01～1.0mol/l；所述沉淀剂为氨水、na2co3、碳酸铵中的任意一种，所述沉淀剂溶液的浓度为0.01～1.0mol/l；所述沉淀和老化温度为10～80℃，所述老化时间为2～24小时，所述干燥的条件为80～120℃下干燥8～12h，焙烧的条件为300～600℃下焙烧4～8h。

5.根据权利要求2所述的一种粗氦...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔莎，张俊，陈艺之，郑珩，张新波，苏敏，胡志彪，梁立，杜勇，李启强，刘毅，惠武卫，
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：