[发明专利]一种处理碳氢化合物的硅藻土催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理碳氢化合物的硅藻土催化剂及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

随着城市经济的高速发展，城市机动车化程度越来越高，尾气的排放对大气环境的影响也越来越严重，由此造成的环境污染和对人体的危害日益严重。碳氢化合物是汽车尾气中的主要有害成分之一。目前对含碳氢化合物的治理主要采用转化的方法，但转化法存在的处理能力有限、碳氢化合物的去除效率低、费用高等问题。

中国专利CN01127915.X公开的“一种大分子碳氢化合物加氢精制催化剂及其制备方法”采用以含镍氧化铝为载体，以第Ⅷ族和ⅥB族金属元素为活性组分的催化剂对碳氢化合物进行加氢处理。该催化剂对碳氢化合物的去除过程复杂，催化剂不可再生。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备过程简单、碳氢化合物去除效果好的催化剂及其制备方法。

    为了达到上述目的，本发明提供了一种处理碳氢化合物的硅藻土催化剂，其特征在于由载体硅藻土50-95重量份和活性组分金属氧化物混合物5-50重量份组成；其中，所述金属氧化物混合物由氧化铜1-9重量份、氧化镍1-13重量份、氧化锰1-8重量份、氧化钴1-9重量份以及氧化锌1-11重量份组成。

本发明还提供了上述处理碳氢化合物的硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步、在室温条件下，将含铜化合物、含镍化合物、含锰化合物、含钴化合物和含锌化合物按比例混合，其中，含铜化合物为醋酸铜、氧化铜、氢氧化铜、硫酸铜和硝酸铜中的一种或两种以上的混合物，含镍化合物为醋酸镍、氧化镍、硝酸镍、硫酸镍和氢氧化镍中的一种或两种以上的混合物，含锰化合物为醋酸锰、氧化锰、硝酸锰、硫酸锰和氢氧化锰中的一种或两种以上的混合物，含钴化合物为醋酸钴、氧化钴、硝酸钴、硫酸钴和氢氧化钴中的一种或两种以上的混合物，含锌化合物为醋酸锌、氧化锌、硝酸锌、硫酸锌和氢氧化锌中的一种或两种以上的混合物；

第二步、将第一步得到的混合物在水、0.1-6wt%盐酸、0.1-6wt%硫酸和0.1-6wt%硝酸中的一种或两种以上的混合物中，以50-800转/分钟的转速搅拌溶解，得到金属离子总浓度为10-50%的混合溶液；

第三步、按比例将硅藻土以50-800转/分钟的转速搅拌分散在第二步得到的混合溶液中2-20小时，然后将溶液过滤，洗涤，得到固体混合物，在80-200℃干燥2-20小时； 

第四步、将第三步中干燥后的固体混合物在400-800℃焙烧1-10小时，得到硅藻土催化剂。

    所述硅藻土催化剂的比表面积为10-350m²/g。

本发明与现有技术相比，优点如下：

(1)制备过程无污染，产率高达90-99%，具有50-250℃加热可再生的优点，使用寿命长达10年。

(2)本发明所述催化剂在300℃下对碳氢化合物的去除率达100 %，产物为水和二氧化碳。

    (3)本发明所述催化剂具有工艺简单、原料广泛、价格低廉、无污染、去除效率高等优点，可用于汽车尾气处理、石油化工厂、炼油厂等领域。

具体实施方式

下面结合实施例来具体说明本发明。

实施例1

一种处理碳氢化合物的硅藻土催化剂，由载体硅藻土56g和活性组分金属氧化物20.4g组成，其中，所述金属氧化物混合物由1.6g氧化铜、4.2g氧化镍、5.6g氧化锰、3g氧化钴以及6g氧化锌组成。

其制备方法如下：

在室温下，将4g硝酸铜、8g硫酸镍、10g硫酸锰、7g硫酸钴和12g硫酸锌混合，加350mL 水，以400转/分钟的转速搅拌将固体溶解得到金属离子总浓度为10%的混合溶液；将56g硅藻土以500转/分钟的转速搅拌分散在金属离子的混合溶液中2小时，然后将溶液过滤，洗涤，120℃干燥4小时；将得到固体混合物在500℃焙烧，焙烧时间为2小时，得到硅藻土催化剂成品。1g该催化剂在300℃时对50mL/min流速的丙烷气体去除率达到100%。

实施例2

一种硅藻土催化剂，由载体硅藻土50g和活性组分金属氧化物17.1g组成，其中，所述金属氧化物混合物由2g氧化铜、2.5g氧化镍、6g氧化锰、4.2g氧化钴以及2.4g氧化锌组成。

其制备方法如下：