[发明专利]一种高性能催化剂载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能催化剂载体及其制备方法，用于多相催化反应的催化剂载体材料。

背景技术

随着化工行业的不断发展，推动了化工催化剂工业的不断进步，在多数情况下，催化过程采用的是多相催化工艺，催化剂为固体催化剂，其中的活性催化组分负载在载体上。催化剂性能的高低，载体起到了关键性作用，在高温反应过程当中，通常的载体负载的催化剂，由于载体的耐高温性能不佳，在高温下，比表面积减小，孔容下降，活性组分的晶粒聚集和长大，催化剂的寿命不高。

中国专利CN201010245734.8、 CN93106324.8分别制备了高温催化剂，但是由于载体性能的限制，催化剂性能还不能够满足工业应用的需要。

中国专利CN96196015.9；美国专利UP2375402,UP4681867，UP4880764；欧洲专利EP0257983；日本专利JP57-18639等。采用了含铪氧化物作为催化剂的载体，制备耐高温的催化剂载体和耐高温的催化剂，但是由于铪化合物的价格昂贵，造成载体和催化剂的成本高昂，应用受到限制。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种高性能催化剂载体及其制备方法，制备具有良好的高温稳定性和高比表面积及孔容的载体，催化活性组分负载在这些载体上，成为具有高分散度和活性表面积的催化剂，在高温反应时，活性组分金属或金属氧化物颗粒不易烧结，性能稳定，催化剂具有较长的寿命。

 

本发明采用的技术方案是：一种高性能催化剂载体，该载体采用Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO、SiO₂的三种或三种以上的混合物，所述载体经稀土氧化物或铬改性制得，改性剂为La、Ce、Nd、Sm的氧化物，含量为2~15%，载体上Cr₂O₃含量为1~10%。

一种高性能催化剂载体的制备方法包括两个步骤：

a、载体颗粒的制备：Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂、MgO、SiO₂的三种或三种以上混合均匀、成型、烘干、焙烧后，得到一级载体颗粒，焙烧温度500~600℃；

b、载体颗粒的改性：配制稀土或铬的可溶性盐，浓度为0.5~2.0mol/L，浸渍一级载体颗粒，经烘干、焙烧，焙烧温度500~800℃，得到载体颗粒。

本发明的有益效果是：这种高性能催化剂载体的主要成分为Al、Zr、Mg、Ti、Si氧化物的混合物，以稀土元素或铬改性，制备方法包括载体颗粒的制备和载体颗粒的改性，制备的高温载体的比表面积在80m²/g以上，孔容在0.3ml/g以上，高温水蒸汽处理比表面积保留率在90%以上。该催化剂载体可用于高温反应催化剂的制备，能够承受600℃以上的高温，可以在400~650℃下使用。在高温反应时，活性组分金属或金属氧化物颗粒不易烧结，性能稳定，催化剂具有较长的寿命。

具体实施方式：

下面列举本发明的一些实施例来进一步说明本发明。但是，这些实施例仅用于说明本发明，本发明的范围不受这些实施例的限制。

实施例1

取153克Al(OH)₃、129克Zr(OH)₄、145克Ti(OH)₄混合均匀，在120℃下烘干，然后在600℃焙烧5小时，压片成型，得到295g一级载体颗粒。

取99.7克La(NO₃)₃、99.4克Ce(NO₃)₃溶于1L水中，得到改性剂溶液，取上述溶液160ml，浸渍295g一级载体颗粒， 120℃下烘干，在600℃焙烧3小时得到高性能催化剂载体颗粒，称为样品1。

将样品在800℃，80%水汽条件下处理48小时，分别测定处理前后的BET比表面和孔容，测定结果见附表1。

实施例2

取153克Al(OH)₃、129克Zr(OH)₄、145克Ti(OH)₄混合均匀，在120℃下烘干，然后在600℃焙烧5小时，压片成型，得到295g一级载体颗粒。