[发明专利]一种新型烃类蒸汽转化催化剂及其制备方法

说明书

提供了一种烃类蒸汽转化催化剂及其制备方法。该制备方法包括：制备镍溶液A；混合蒙脱石和水滑石，得到混合物B；将混合物B加入钾源后研磨，得到混合物C；将混合物C移至晶化釜中反应，得到混合物D；将混合物D浸入镍溶液A中，然后取出、干燥、焙烧，得到所述催化剂。所得到的催化剂以镍为活性组份，以蒙脱石‑水滑石为载体，以人工钾霞石为抗碳剂；具有固钾能力强、抗积碳性能高、活性高、使用寿命长的优点；能够使用在低出入口温度、低水碳比、高空速条件下，转化出口甲烷满足工艺要求。

技术领域

本发明属于新型烃类蒸汽转化催化剂，具体涉及一种烃类蒸汽转化催化剂及其制备方法。

背景技术

氢气因其优异的物理化学性能，已逐渐成为当今世界主要的工业原料和最重要的工业气体，广泛应用于石油化工、电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天等行业，其中用量最大的是石油化工工业。

目前，工业上大规模制取氢气的方法主要有烃类蒸汽转化制氢、煤气化制氢等。由于煤炭资源的区域性限制，现阶段烃类水蒸气转化制氢工艺在我国制氢装置中明显占据了主导地位。转化催化剂是烃类蒸汽转化制氢装置的核心，在生产过程中，各种操作条件的变化最终都体现在对转化催化剂的影响上，进而影响装置的正常运行。优良的转化催化剂不仅要具有较高的机械强度和热稳定性，适宜的转化活性，还要具有良好的抗积炭性能和还原再生性能。

近几年来转化过程所用原料扩大至液态烃，为防止运转中催化剂上析碳，除了要求催化剂除具有好的活性、强度和稳定性外，还要有较强的抗积碳性能。钾碱的引入较好地解决了烃类蒸汽转化催化剂积炭性能差的问题。但由于钾碱易流失，且会在一定程度上降低催化剂的活性及稳定性。因此，钾碱的加入对催化剂活性和抗碳性是一种矛盾。如何使催化剂具有较高的抗碳性，又有足够的活性和稳定性，是国内外的研究重点。

目前，国内外在解决转化催化剂抗碳问题主要采用两种方式：1、尽可能提高催化剂的低温活性，同时采用碱性载体；2、加入钾盐，依靠钾促进碳的气化反应。虽然钾盐的加入可以提高催化剂抗碳性能，但是钾盐存在钾易流失的缺点，且钾的流失在一定程度上会降低催化剂的活性及稳定性，同时钾流失后易在废锅系统聚集，腐蚀结垢堵塞废锅系统。

因此，亟需一种新的烃类蒸汽转化催化剂及其制备方法来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种固钾能力强、抗积炭性能高、活性高、环境友好的烃类蒸汽转化催化剂及其制备方法。

为此，本发明提供了一种烃类蒸汽转化催化剂的制备方法，包括：

(1)取一定量的镍源溶于水中，得到溶液A；

(2)取一定量的蒙脱石、水滑石分别于水中浸泡、沉降、去除杂质、干燥，之后将干燥后的蒙脱石和水滑石混合，得到混合物B；

(3)将混合物B加入钾源充分混合后，研磨一定时间，得到混合物C；

(4)将混合物C移至晶化釜中，在175-215℃下晶化反应12-48 小时，取出，加入润滑剂，造粒、挤压成型，得到混合物D；

(5)将混合物D加入步骤(1)得到的溶液A中浸泡一定时间，取出干燥、焙烧，得到催化剂。

其中，所述步骤(1)中，所述溶液A为室温下饱和的镍溶液。

其中，所述步骤(1)中，所述镍源为可溶性镍盐，优选硝酸镍。

其中，所述步骤(2)中，所述水为去离子水。

其中，所述步骤(2)中，所采用的蒙脱石和水滑石质量比为 0.6:1-6.5:1。

其中，所述步骤(2)中，浸泡时间为25-180min，优选30-60min。