本发明专利技术公开一种双金属合成气脱氢净化催化剂制备方法。本催化剂用浸渍法制备，以铜和钯为活性组分，活性氧化铝为载体。本法制备的催化剂的优点在于，催化剂制备方法简单，活性组分负载均匀，所得催化剂催化性能优越，可使工业CO气体中的少量H2和O2发生选择性反应，使得反应尾气中H2含量低于100ppm，能有效解决羰基合成工业中对CO气体的净化问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂
，特别是提供了。
技术介绍
合成气是以一氧化碳和氢气为主要组分，用作化工原料的一种原料气。合成气的原料范围很广，可由煤或焦炭等固体燃料汽化产生，也可由天然气和石脑油等轻质烃类制取， 还可由重油经部分氧化法生产。合成气的生产和应用在化学工业中具有极为重要的地位，由合成气可以生产一系列的化学品，最主要的合成气化学品，是用合成气中的氢和空气中的氮在催化剂作用下加压反应制得的氨。氨加工产品有尿素、各种铵盐(如氮肥和复合肥料)、硝酸、乌洛托品、三聚氰胺等，它们都是重要的化工原料。甲醇是合成气化学品中第二大产品，是一氧化碳和氢气在催化剂作用下反应制得的，其用途和加工产品十分广泛。甲醇羰基化制得醋酸，是生产醋酸的主要方法；甲醇经氧化脱氢可得甲醛，进一步可制得乌洛托品，后两者都是高分子化工的重要原料。由醋酸甲酯羰基化生产醋酐，被认为是当前生产醋酐最经济的方法。正在开发的尚有通过二醋酸乙二醇酯制醋酸乙烯，由甲醇生产低碳烯烃，由甲醇同系化生产乙醇， 由甲醇通过草酸酯合成乙二醇等工艺。合成气在铁催化剂作用下通过费托合成加压反应生成烃，也可发展为生产汽油和丙酮、醇等低沸点产品。此外，正在开发中的尚有用合成气直接合成乙二醇、乙醇、醋酸、1，4 一丁二醇等重要化工产品。结合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源现状，发展以煤为原料的化工技术意义十分重大。以合成气分离后的CO为原料制备多种大宗化工品，如甲醇、烯烃、芳烃、甲醛、醋酐、三聚甲醛、二甲醚、乙二醇、混合醇等近年来成为国内外研究的热点之一，其中，煤制乙二醇是近年来煤化工领域的一项新兴技术，有着重大的经济和社会效益。该技术中的 CO催化偶联合成草酸酯的过程需要大量高度净化的CO气体原料。由水煤气变压吸附分离或深冷技术分离得到的工业CO原料气体不可避免带有一定量的H2残余，影响了后续的羰基合成反应，即使1 %左右的H2残余也会对催化剂的性能产生严重负面影响，如副产物多、催化剂寿命短等等。因此，如何方便经济地去除工业CO气体中少量H2从而获得符合后续反应要求的CO气体是发展羰基合成工业的一个重要技术难题。目前国内外用于去除工业CO气体中少量H2的工艺和催化剂制备报道很少，本专利技术的目的是提供一种高效的双金属合成气脱氢净化催化剂及催化剂制备方法，经过催化脱氢后可把工业CO气体中少量H2脱除到100 ppm以下。
技术实现思路
首先通过低温焙烧和预处理获得孔径合适、比表面积大的优质活性氧化铝载体， 再负载金属铜和钯得到催化性能优越的合成气脱氢净化催化剂。本专利技术提高一种双金属合成气脱氢净化催化剂，以金属铜和金属钯为活性组分， 以经过预处理的活性氧化铝为载体，其组成式可表示为CuO - PdO / Al2O30所述的双金属合成气脱氢净化催化剂用浸渍法制备，其制备过程如下配制一定 PH值的硝酸溶液，根据铜的负载量，往硝酸溶液中加入一定量的可溶性铜盐，搅拌溶解，然后将经过处理的活性多孔氧化铝载体浸泡4 24 h，烘干3 24 h，再热处理3 24 h， 冷却；配制一定PH值的硝酸溶液，根据钯的负载量，往硝酸溶液中加入一定量的可溶性钯盐，搅拌溶解，然后将上一步骤得到的氧化铝载体浸泡4 24 h，烘干3 24 h，再热处理 3 24 h，冷却。所述的硝酸溶液pH值为1 5 ；控制浸泡液中铜或钯离子的总摩尔浓度为0. 0 1 1.0 mol / 1 ；热处理温度为300 600 °C。所述的活性多孔氧化铝载体的预处理方法为将颗粒直径为1 6 mm的活性氧化铝颗粒进行焙烧，缓慢升温到400 1000 °C，恒温2 10 h后冷却，冷却后的氧化铝载体用浓度为1 5 %的稀硝酸在40 80。C浸泡3 12 h后洗涤至中性，烘干。所用的铜盐可用硝酸铜、硫酸铜、磷酸铜、醋酸铜、卤化铜或乙酰丙酮铜，所用的钯盐可用硝酸钯、醋酸钯、商化钯或乙酰丙酮钯，硝酸溶液可用盐酸、硫酸、磷酸或醋酸代替。本专利技术的双金属合成气脱氢净化催化剂的用途为，在该催化剂的作用下，使原料气中的H2和O2发生选择性反应去除工业CO气体中少量H2的目标，通过调节反应条件， 可以使得尾气中H2的含量< 100 ppm，得到满足通常羰基合成工艺要求的CO原料气体；该反应采用固定床反应器，含有少量H2的CO原料气以500 4000 h-1的空速通过床层，在压力0.1 3.0 MPa、温度80 200 V的条件下反应。反应CO气体中，H2含量在0. 1 % 10 %之间，其余为CO和其他惰性气体。本专利技术中，活性组分铜和钯以高分散形式负载于活性氧化铝上，催化剂的组成式可表示为CuO - PdO / Al2O3。本专利技术的双金属合成气脱氢净化催化剂的具体制备步骤如下(1)将颗粒直径为1 6mm的活性氧化铝颗粒放入事先清洗干燥的刚玉坩锅中，置于马福炉中进行焙烧，从室温经程序升温缓慢升到400 1000 °C，恒温2 10 h后冷却， 冷却后的氧化铝载体用浓度为1 5 %的稀硝酸在40 80。C浸泡3 12 h后用去离子水洗涤至中性，放入烘箱中烘干后置于干燥器中保存；(2)将活性组分铜盐的可溶性盐溶于pH= 1 5的稀硝酸中，控制铜离子的总摩尔浓度为0. 0 1 ^ 1.0 mol / 1，搅拌均勻；(3)将步骤(1)的氧化铝颗粒放入配置好的步骤(2)溶液中，浸渍3 24h；(4)过滤掉步骤(3)的滤液，把经过浸渍的氧化铝颗粒放入烘箱中干燥3 24h，干燥后的样品再放入马福炉中，经程序升温到300 600 °C，恒温3 12 h后冷却到室温； (5)将活性组分钯盐的可溶性盐溶于pH= 1 5的稀硝酸中，控制钯离子的总摩尔浓度为0.01 1.0 mol / 1，搅拌均勻；(6)将步骤(4)的氧化铝颗粒放入配置好的步骤(5)溶液中，浸渍3 24h；(7)过滤掉步骤(6)的滤液，把经过浸渍的氧化铝颗粒放入烘箱中干燥3 24h，干燥后的样品再放入马福炉中，经程序升温到300 600 °C，恒温3 12 h后冷却到室温；得到所需的双金属合成气脱氢净化催化剂。本专利技术的催化剂制备方法简单，活性组分负载均勻，设备要求不高，制备工艺可实现规模化制备，所得催化剂催化性能优越，可使合成气中的少量H2 (1% 10%)经过反应后H2含量低于100 ppm，能有效解决羰基合成工业中对CO气体的净化问题。 具体实施例方式本专利技术选用可溶性铜盐和钯盐味活性组分，可溶性铜盐可以选用硝酸铜、硫酸铜、 氯化铜、溴化铜、碘化铜、磷酸铜、醋酸铜、乙酰丙酮铜等，可溶性钯盐可以选用硝酸钯、氯化钯、溴化钯、醋酸钯、乙酰丙酮钯等。实例 1 将15 g直径为2 3 mm的活性氧化铝颗粒放入事先清洗干燥的刚玉坩锅中，置于马福炉中进行焙烧，从室温经程序升温缓慢升到500 °C，恒温6 h后冷却，冷却后的氧化铝载体用浓度为2 %的稀硝酸在60。C浸泡10 h后用去离子水洗涤至中性，放入烘箱中烘干后置于干燥器中保存；称取0. IOlg CuCl2 ·2Η20倒入15 ml浓度为1.0 %的稀硝酸溶液中，搅拌至全部溶解后制得铜离子水溶液，往上述水溶液中加入15 g事先处理好的氧化铝载体，浸渍8 h后滤掉溶液，把浸渍过的催化剂样品放入烘箱内经160 C烘干，冷却到室温后放入马福炉本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种双金属合成气脱氢净化催化剂，以金属铜和金属钯为活性组分，以经过预处理的活性氧化铝为载体，其组成式可表示为：ＣｕＯ － ＰｄＯ ／ Ａｌ２Ｏ３。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姚元根，周张锋，乔路阳，崔国静，潘鹏斌，林凌，覃业燕，李兆基，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：35
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