[发明专利]清洁型烃类蒸汽预转化催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，具体涉及一种清洁型烃类蒸汽预转化催化剂及其制备方法。 

背景技术

烃类原料预转化目前被国内外炼化企业越来越多的应用在烃类原料催化蒸汽转化制取氢气或合成气的工艺过程中，如天然气、液化石油气(LPG)、炼厂气等气态烃类中生产富氢气体和/或一氧化碳、氢气混合气体的催化蒸汽转化之前进行预转化的过程。 

烃类蒸汽预转化催化剂所采用的催化剂活性组分大多为镍，该催化剂无论采用干混法、共沉淀法还是采用浸渍法制备，其所采用的活性组分前躯物大都为硝酸盐，在催化剂焙烧过程中会释放大量的氮氧化合物，不仅造成了大气污染，也损害了生产人员的身体健康。目前有部分企业采用碱洗吸收法来降低氮氧化合物的排放，但是效果并不理想，且容易带来吸收液处理的问题。随着近年来对环境保护要求日益严格，亟待开发一种生产过程无污染的清洁型烃类蒸汽预转化制氢催化剂，以适应市场的需求。 

CN85102809公开了一种浸渍型镍系催化剂的无污染工艺取代常规的制备催化剂的方法。其特征是，在硝酸镍浸渍液加入催化剂载体后，再引入适量的尿素。使其反应生成氢氧化镍。整个过程不产生造成污染的氮氧化物(N O x)，且镍溶失少，活性强度及表面强度均较常规方法提高。由于该催化剂制备过程中使用了尿素，因而会有氨气产生，将影响制备人员的健康。 

CN200610052788公开了一种用于二氧化碳吸附强化甲烷水蒸汽重整制氢的复合催化剂，主要由以微米级和/或纳米级的碳酸钙和/或氢氧化钙粉末为前驱体的氧化钙和以碳酸镍、氧化镍或硝酸镍水溶液为前驱体的活性镍成份和氧化铝载体复合而成，各组份摩尔比为：CaO∶NiO∶Al₂O₃＝1∶(0.1～2.0)∶(0.1～3.0)。该发明原料为微米级或纳米级，生产成本较高。 

南昌大学学报(理科版)2003年03期黎先财等在《超细(纳米)钛酸钡镍基催化剂的溶胶-凝胶法制备与催化活性》中以钛酸丁酯、冰醋酸、无水乙醇、醋酸钡和醋酸镍为原料，采用溶胶-凝胶法制备了Ni/BaTiO₃体系CH₄-CO₂重整制合成气催化剂。燃料化学学报2001年06期陈吉祥等在《不同镍盐前驱物对CH₄-CO₂重整Ni/γ-Al₂O₃催化剂性能的影响》中采用浸渍方法以γ-Al₂O₃为载体，以硝酸镍、氯化镍、醋酸镍为前驱盐分别制备了三种催化剂，并应用于催化CH₄-CO₂重整反应。分子催化2001年03期在索掌怀等《Ni/MgO/Al₂O₃催化剂中Ni前体对甲烷-二氧化碳重整反应活性的影响》中考察了以硝酸镍、氯化镍、硫酸镍、醋酸镍 及硝酸六氨合镍5种Ni盐制备的Ni/MgO/Al₂O₃催化剂在CO-CH₄重整制合成气反应中的催化活性。催化学报2000年05期季亚英等在《不同前驱物对Ni催化剂上甲烷部分氧化制合成气反应的影响》中考察了由硝酸镍、醋酸镍和氯化镍为前驱物制备的催化剂对催化甲烷部分氧化反应的影响。 

发明内容

本发明的目的是提供一种清洁型烃类蒸汽预转化催化剂及其制备方法，能够具有制备方法简单可行，生产成本低，制备过程中无氮氧化物等污染性气体排放的特点。 

本发明所述的清洁型烃类蒸汽预转化催化剂，该催化剂以氧化铝和二氧化钛混合氧化物为载体，以氧化镧、氧化亚铈或氧化镁中的一种或两种以上任意比例混合的混合物为促进剂，以氧化镍为活性组分，各组分按照质量百分数计，氧化铝40～87％、二氧化钛2～8％、促进剂0.1～18％和氧化镍4～35％。 

氧化铝是以拟薄水铝石、氧化铝粉、铝胶粉或活性铝粉等为原料获得，最佳选用碳化法制备的改性氧化铝粉。 

其中，氧化镧、氧化亚铈、氧化镁和氧化镍均优选以不含氮元素的盐类或其化合物为原料，氧化镧、氧化亚铈、氧化镁和氧化镍的前体可以采用相应的醋酸盐或草酸盐。 

各组分按照质量百分数计，优选为氧化铝60～85％、二氧化钛3～6％、促进剂1～11.5％和氧化镍10～30％。 

本发明所述的清洁型烃类蒸汽预转化催化剂的制备方法，包括以下步骤：