本发明专利技术涉及一种用于大型节能型烃类蒸汽转化制取氢气或羰基合成气反应的预转化催化剂。其特征在于以镍为活性组份，采用稀土金属和／或碱土金属的氧化物作为助剂，以人工合成的无机氧化物耐火材料为载体，以催化剂总重量为１００％计，活性组分镍的含量以氧化镍计为１０－７０％，助剂占催化剂总重量的０．５－４５％，载体占催化剂总重量的１０－７０％。适用于目前普遍采用的预转化工艺条件以及大型节能型预转化工艺条件，使用碳空速可以达到１０００～２０００ｈ－１。催化剂具有优良的机械强度、高而稳定的活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制氢催化剂，特别涉及一种用于大型节能型烃类蒸汽预转化制 取氢气或羰基合成气反应的催化剂。
技术介绍
为了适应当代炼油企业对制氢装置高可靠性、高灵活性、低成本、低消耗的要 求，大型化制氢已经成为一种趋势，而且普遍采用预转化技术，大型节能制氢装置对预 转化催化剂有更高的要求使用碳空速在IOOOh-1以上，能够在短时间耐受600°C反应温 度而不失活。专利CN99120474.3公开的预转化催化剂为中石化研发的第一代国产预转化催 化剂，该催化剂的活性金属为镍，并采用碱土金属的氧化物作为催化剂的促进剂，其特 征在于催化剂的载体至少采用两类无机氧化物耐火材料，第一类为高空隙率的无机氧化 物，至少为硅藻土、高岭土、氧化硅和粘土中的一种，第二类为高强度的无机氧化物， 至少为氧化铝和水凝性水泥中的一种，两类无机氧化物的使用比例为1 0.1至1 0.8。 该专利公开的预转化催化剂使用空速低，工业应用的数据表明其使用碳空速不超过 SOOh1,且无法耐受较高的反应温度，在较高的反应温度时，催化剂活性下降很快，不能 用于大型制氢装置的预转化反应器。另外，专利CN99120474.3的预转化催化剂工业应用 情况显示天然无机氧化物耐火材料的结构不稳定，导致催化剂的工业化大批量生产困难 且催化剂性能不稳定。国外常用的大型制氢预转化催化剂有Tops Φ e的RKNGR、RKNGR-7H，ICI65-2。其中RKNGR以MgO载体负载镍，高温煅烧制备，不易还原；ICI 65_2是在Al2O3 载体上负载镍，镍含量高达70%，催化剂制备成本高。其它专利或文献报道的预转化催化剂多为天然气预转化催化剂，不适合以天然 气、炼厂气、轻油等烃类为原料的大型制氢工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于大型节能制氢技术的烃类预转化催 化剂，具有优良的机械强度、高而稳定的活性。本专利技术一种用于大型节能制氢技术的烃类预转化催化剂，其特征在于以镍为活 性组份，采用稀土金属和/或碱土金属的氧化物作为助剂，以人工合成的无机氧化物耐 火材料为载体，以催化剂总重量为100%计，活性组分镍的含量以氧化镍计为10-70%， 助剂占催化剂总重量的0.5-45%，载体占催化剂总重量的10-70%。其中优选的技术方案为作为载体的人工合成的无机氧化物耐火材料具有结构稳定、容易制备的特点。 至少为氧化硅、氧化铝、水泥中的一种。优选的组合为氧化硅、氧化硅/氧化铝、氧化 硅/水泥；最好为氧化硅。活性组分镍的含量(以氧化镍计)最好为20_55wt.%碱土金属氧化物和/或稀土金属氧化物最好占催化剂总重量的5_35wt.%。当助 剂由稀土金属的氧化物和碱土金属的氧化物组成，二者之间的重量配比为1 3-6。本专利技术的预转化催化剂使用碱土金属、稀土金属氧化物作为催化剂助剂的目的 是提高催化剂的抗碳能力和提高催化剂的活性稳定性，同时提高载体的碱性，可以改善 预转化产物的甲烷含量。在碱土金属中，优选氧化镁和/或氧化钙和/或氧化钡。稀土 金属优选镧和/或铈。碱土金属氧化物的加入方式可以是与活性组分镍共沉淀的方式；也可以采用与 载体干混的方式。稀土金属氧化物的加入方式可以是与活性组分镍共沉淀的方式；也可以采用与 活性组分镍、碱土金属一起共沉淀的方式；也可以采用与载体干混或湿混的方式。催化剂制备过程，采用公知技术工艺可以是干混，也可以是湿混，还可以是活 性组分镍和/或碱土金属和/或稀土金属的盐溶液混合后，使用碱液或氨水进行共沉淀， 沉淀物再与人工合成的无机氧化物耐火材料干混或湿混，制成成品。本专利技术的预转化催化剂可以制备成条形、片状、球型、拉西环状或异形环状。 如片状，粒径为3-6mm，高度为4_8mm ；条状，外径l_6mm，长度4_8mm ；球状，球 径为3-6mm;拉西环环状，外径为3_8mm，内径0.5_2.5mm，高度4_8mm ；异形环状， 外径为3-8mm，内径0.5-2.5mm，孔数1_7个，高度为4_8mm。上述催化剂，在使用前需要按照公知技术方式进行还原，将氧化镍还原为金属 镍，否则没有预转化活性。本专利技术的优点本专利技术制备的预转化催化剂具有良好的物化性能，机械强度好，使用直径为Φ4 的模具打片成型制成的催化剂的压碎强度可达150N/颗以上；压环成型的异形环状催 化剂孔向压碎强度可达80N/颗以上；挤条成型制成的催化剂压碎强度可达120N/cm以 上；制成球型的催化剂压碎强度可达50N/颗以上。本专利技术的预转化催化剂适用于温度350-600°C，水碳比0.5-2.5，碳空速 1000-2000h^,压力2.0-4.0MPa的大型节能制氢预转化工艺条件，也可以应用于温度 300-600水碳比0.6-5.0，碳空速ZOO-SOOIT1的现有预转化制氢装置。应用于采用预转 化工艺的传统制氢装置或装置改扩建。使用该催化剂可以生产出低成本氢气，有利于制 氢装置节能降耗，同时，降低了转化炉操作的苛刻度，使得装置对原料的适应性增强， 并延长了转化催化剂的寿命。使用本专利技术的预转化催化剂的预转化工艺甲烷选择性高，一般可以达到70%以 上，优化工艺条件后可以达到76%以上。本专利技术用于大型节能型烃类蒸汽转化制取氢气或羰基合成气反应的预转化催化 剂。附图说明图1为常见的催化剂加压活性评价装置示意图；图中1-油计量泵；2-水计量泵；3-汽化器；4-混合器；5-管式反应器；6-冷凝器；7-分离器；8-稳压器；9-湿式流量计 具体实施例方式催化剂的活性评价是在图1所示的加压活性评价装置上进行测定的。活性评价原料预转化催化剂活性评价所用C6油族组成(m% )本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于大型节能制氢技术的烃类预转化催化剂，其特征在于以镍为活性组份，采用稀土金属和／或碱土金属的氧化物作为助剂，以人工合成的无机氧化物耐火材料为载体，以催化剂总重量为１００％计，活性组分镍的含量以氧化镍计为１０－７０％，助剂占催化剂总重量的０．５－４５％，载体占催化剂总重量的１０－７０％。
【技术特征摘要】
1.一种用于大型节能制氢技术的烃类预转化催化剂，其特征在于以镍为活性组份， 采用稀土金属和/或碱土金属的氧化物作为助剂，以人工合成的无机氧化物耐火材料为 载体，以催化剂总重量为100%计，活性组分镍的含量以氧化镍计为10-70%，助剂占催 化剂总重量的0.5-45%，载体占催化剂总重量的10-70%。2.根据权利要求1所述的烃类预转化催化剂，其特征在于所述人工合成的无机氧化物 耐火材料选自氧化硅、氧化铝、水泥中的一种或两种。3.根据权利要求1或2所述的烃类预转化催化剂，其特征在于所述人工合成的无机氧 化物耐火材料为氧化硅、氧化硅/氧化铝或氧化硅/水泥...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，尹长学，程玉春，姜建波，种道文，崔云梓，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：37
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