[发明专利]轻烃蒸汽预转化催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种轻烃蒸汽预转化催化剂，其特征在于：该催化剂为镍-镁-铝体系催化剂，以金属Ni为活性组分，碱土金属氧化物MgO为载体，Al₂O₃为载体和助剂；该催化剂中，以氧化物重量计算，含26-35份的NiO，49-64份的MgO，9-15份的Al₂O₃，Na≤0.05wt%，K≤0.05wt.%，SiO₂≤0.1wt%，Fe₂O₃≤0.05wt%，在制备催化剂过程中，采用超声波与搅拌相配合。

2.根据权利要求1所述的轻烃蒸汽预转化催化剂，其特征在于：超声波频率为20-50KHz，声强不大于0.4-1W/cm²。

3.一种权利要求1所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：将镍、镁、铝的盐类水溶液相互混合后，在搅拌状态下滴加到沉淀剂中进行沉淀反应，滴加完毕继续在超声波辅助下搅拌，沉淀反应结束后依次经老化、洗涤、干燥、脱水分解制得半成品催化剂；上述搅拌均是在超声波作用下进行的。

4.根据权利要求3所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：沉淀剂采用碳酸盐或碱，沉淀剂水溶液的金属离子摩尔浓度为0.5-3.0mol/L。

5.根据权利要求3所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：镍、镁、铝的盐类水溶液为硝酸盐、硫酸盐、草酸盐或醋酸盐的水溶液，其金属离子的摩尔浓度为1.0-4.0mol/L。

6.根据权利要求3所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：镍、镁、铝的盐类水溶液的温度为45-90℃，沉淀剂水溶液的温度为45-90℃；镍、镁、铝的盐类水溶液的温度比沉淀剂水溶液的温度高2-5℃；滴加速度0.1-0.4mol/min，滴加完毕继续在超声波辅助下搅拌，搅拌时间控制在15-30分钟，制得浆液；搅拌速度控制在0.20-0.42rad/s。

7.根据权利要求3所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：

所述的老化：老化时间为1-12小时；

所述的洗涤：采用去离子水，洗涤温度为45-90℃，洗涤用水量为催化剂质量的50-600倍；洗涤至用0.1%浓度二苯胺硫酸试剂滴定为无色时，洗涤结束；

所述的干燥：将沉淀物加热到120-125℃进行干燥，干燥时间24-48h；

所述的脱水、分解：将沉淀物加热到400-500℃，进行脱水分解，时间为1-6h。

8.根据权利要求3所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：将制得的半成品催化剂，以100重量份数计，加入3-5份润滑剂，置于球磨罐中混合球磨10-60分钟，经过球磨的物料能够达到90wt.%以上通过120目筛网；在球磨后的物料中加入5-15份的水，混合均匀，碾压，造粒，物料能通过20目筛网即可，压制成型；润滑剂为石墨、石蜡或硬脂酸盐中的一种或多种。

9.根据权利要求3-8任一所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的制备方法，其特征在于：

该催化剂为圆柱形或双球面七孔蜂窝状异形环状，堆密度1.0-1.2g/mL；

该催化剂为圆柱形时，直径为3.5-6mm，高度为3.5-6mm，侧压强度达300N/颗以上；

该催化剂为双球面七孔蜂窝状异形环状时，外径为10-16mm，内径0.5-2.0mm，孔数7个，高度为8-11mm，孔向侧压强度达250N/颗以上；

该催化剂孔隙分三种类型：

（1）孔隙尺寸在5-10nm的小孔，占总孔容积的37%-42%；

（2）孔隙尺寸在10-25nm的中孔，占总孔容积的24%-28%；

（3）孔隙尺寸在100nm或100nm以上的大孔，占总孔容积的20%-24%；

该催化剂比孔容在0.0850-0.0950mL/g。

10.一种权利要求1所述的轻烃蒸汽预转化催化剂的应用，其特征在于：采用该催化剂进行反应时，反应器入口温度320-650℃，出口温度320-650℃，反应压力常压至4.0MPa，反应的水碳比控制在0.5-4.5，碳空速≤6000h^-1。