[发明专利]一种炼厂干气脱氧催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种炼厂干气脱氧催化剂，包括如下重量份的组分：Mn₃O₄前体化合物70～130份、稀土金属化合物3～6份、粘结剂8～16份；所述稀土金属化合物为CeO₂、LaO₂、Ce(NO₃)₃、La(NO₃)₃中的任意一种。本发明提供的脱氧催化剂加入稀土金属化合物作为助剂，不仅能与气源中的微量的硫化物反应生成硫氧化物，避免脱氧催化剂中的活性组分中毒，还能使活性组分在脱氧催化剂中均匀分散，形成更多的表面活性位，极大的提高了脱氧催化剂的脱氧能力；加入粘结剂不仅可以提高脱氧催化剂对氧的选择性，还能提高脱氧催化剂的强度。本发明还提供了该炼厂干气脱氧催化剂的制备方法和应用。

技术领域

本发明属于催化脱氧技术领域，具体涉及一种炼厂干气脱氧催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

脱氧催化剂主要分为两大类：催化加氢脱氧剂和化学吸附型脱氧剂。催化加氢脱氧剂的活性成分多为钯、铂等贵金属，这类催化剂的活性较高，脱氧容量大，但是由于催化剂活性组分主要为贵金属元素，因此成本高，且使用此类催化剂容易发生加氢副反应。化学吸附型脱氧剂常用的活性组分有铁、铜、锰、镍等非贵金属元素，此类脱氧剂不存在副反应，但对原料气中的氧含量有限制，脱氧容量小，需要频繁再生，在实际工业生产中需要设计双塔切换工艺等缺点。

炼厂干气中富含氢、烯烃、烷烃、炔烃及氧等多种复杂组分，以前作为燃料烧掉，浪费了宝贵的资源。随着变压吸附和深冷分离等技术的发展，开始从炼厂干气中回收烯烃等资源，但回收烯烃资源时氧的富集会造成危险或对后面聚合催化剂有损害，所以需要将氧预先脱除。炼厂干气中的氧含量一般在几百ppm左右，高的可以达到几千ppm，由于气源组成复杂，一般采用贵金属钯催化剂脱氧，但钯有加氢功能，使烯烃加氢生成烷烃，造成有用组分损失，同时因为烯烃加氢与脱氧加氢有竞争，导致出口氧偏高，难以达到出口氧小于1ppm的要求；在富含烯烃的气源中，烯烃还会裂解生成积碳造成催化剂失活；另外，由于炼厂干气中硫普遍脱除不彻底，干气中残留的微量硫会造成钯系脱氧剂中毒，而失去脱氧能力。从炼厂干气回收现状看贵金属钯系脱氧催化剂使用流程复杂，前面需精脱硫等净化，而且脱氧约为1ppm，精度不高，催化剂价格高且使用寿命短，一般一年左右出口氧含量就急剧上升，对后面烯烃回收造成影响。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种脱氧精度高、耐硫且使用寿命长的用于炼厂干气的脱氧催化剂及其制备方法和应用。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种炼厂干气脱氧催化剂，其包括如下重量份的组分：Mn₃O₄前体化合物70～130份、稀土金属化合物3～6份、粘结剂8～16份；所述稀土金属化合物为CeO₂、LaO₂、Ce(NO₃)₃、La(NO₃)₃中的任意一种。

本发明的技术方案还提供了一种炼厂干气脱氧催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1.按照重量份称取各原料；

S2.将各原料混合均匀后加入水或酸，再次混匀后，通过捏合或滚球成型；

S3.将步骤S2中成型后的产物经过晾干、干燥后，在400～550℃下焙烧2～4h，得到脱氧催化剂。

本技术方案还提供了一种炼厂干气脱氧催化剂的应用，将含有100～200ppm氧的原料通过经还原处理后的脱氧催化剂进行气相或液相脱氧，脱氧温度为50～180℃，脱氧压力为0.1～0.7Mpa。