[发明专利]含硫酸根离子的钛化合物改性的耐硫变换催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及水煤气变换反应使用的催化剂领域，公开了耐硫变换催化剂及其制备方法，该耐硫变换催化剂含有载体以及负载所述载体上的金属活性组分，所述载体修饰有含硫酸根离子的钛化合物和活性助剂。该方法包括：将载体在含有活性助剂前驱体和含硫酸根离子的钛化合物的溶液中进行浸渍，然后依次进行干燥和焙烧；(2)将步骤(1)得到的产物在含有金属活性组分前驱体的溶液中进行浸渍，然后依次进行干燥和焙烧，得到所述耐硫变换催化剂。本发明提供的催化剂制备方法简便，得到的催化剂活性高，抗水合性好。

技术领域

本发明涉及水煤气变换反应使用的催化剂领域，具体地，涉及含硫酸根离子的钛化合物改性的耐硫变换催化剂及其制备方法。

背景技术

耐硫变换反应是合成氨、合成甲醇、制氢等领域必需经历的反应过程，耐硫变换催化剂是其中必不可少的重要角色。随着我国渣油、重油加氢和煤制氢气技术的发展，特别是近年来我国煤化工技术的迅速进步，对耐硫变换催化剂的需求量每年在2500吨以上。

耐硫变换催化剂的主要成分是Co、Mo、K、Mg、Al、稀土等金属。按使用温度分为高温耐硫变换催化剂和低温耐硫变换催化剂。高温耐硫变换催化剂采用镁铝尖晶石为载体，Co、Mo为活性组分。低温耐硫变换催化剂采用部分镁铝尖晶石的活性氧化铝为载体，活性组分为Co、Mo，助剂为K。

变换反应是在高温水蒸汽条件下的反应，温度可以达470℃，水蒸汽与干气比最高可以达到2:1。而高温高水蒸汽与干气比工况条件，可以使载体发生水合作用，发生结构相变，导致催化剂失活。因此，除了催化活性外，稳定性也是变换催化剂研发过程中应该考虑的重要因素。

CN103447049A公开了一种钴钼系CO耐硫变换催化剂及制备方法，包括载体、活性组分，所述载体为铝钛基的表层镁铝尖晶石，活性组分为钴、钼。催化剂的外观为球形。催化剂的制备方法：在氧化铝上引入钛制备铝钛复合载体；在铝钛复合载体上均匀引入镁，焙烧转相为铝钛基表层镁铝尖晶石；在铝钛基表层镁铝尖晶石载体上引入活性组分，制备成催化剂。该催化剂低温活性和低硫活性好，稳定性强，使用寿命长。

现有方法在一定程度上提高了耐硫变换催化剂的催化活性和稳定性，但仍有待于进一步提高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供了一种耐硫变换催化剂及其制备方法，所述耐硫变换催化剂在不降低活性的同时能够有效提高其稳定性。

为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供一种耐硫变换催化剂，该耐硫变换催化剂含有载体以及负载所述载体上的金属活性组分，所述载体修饰有含硫酸根离子的钛化合物和活性助剂。

优选地，所述金属活性组分含有钴氧化物和钼氧化物；进一步优选的，以所述耐硫变换催化剂的总重量为基准，所述载体的含量为64-90重量％；所述钴氧化物的含量为2-6重量％；所述钼氧化物的含量为5-10重量％；所述活性助剂的含量为2-15重量％；含硫酸根离子的钛化合物的含量为2-6重量％。

本发明的第二方面，提供一种耐硫变换催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将载体在含有活性助剂前驱体和含硫酸根离子的钛化合物组分的溶液中进行浸渍，然后依次进行干燥和焙烧；

(2)将步骤(1)得到的产物在含有金属活性组分前驱体的溶液中进行浸渍，然后依次进行干燥和焙烧，得到所述耐硫变换催化剂。

本发明的第三方面，提供一种耐硫变换催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将载体在含有含硫酸根离子的钛化合物组分的溶液中进行浸渍，然后依次进行干燥和焙烧；

(2)将步骤(1)得到的产物在含有活性助剂前躯体的溶液中进行浸渍，然后依次进行干燥和焙烧；