[发明专利]一种流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂及制备方法，该流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂包括载体及负载在载体上的活性组分、助活性组分和改性组分，催化剂以氧化铝为载体，钴和钼为活性组分，铝镁尖晶石为助活性组分，磷元素和稀土元素为改性组分；以重量百分比计，催化剂中CoO的质量含量在1.0‑25.0％，MoO₃的质量含量在1.0‑25.0％，MgO的质量含量在1.0‑15.0％，P₂O₅的质量含量在0.5‑5.0％，Re₂O₃的质量含量在1.0‑5.0％，其余为Al₂O₃。本发明提供的催化剂活性组分、助活性组分和改性组分分散均匀，一氧化碳等温耐硫变换转化率高。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体而言，涉及一种流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂及制备方法。

背景技术

现代煤化工多选用加压气化，CO含量高(水煤浆气化-45％、干粉气化-65％)，在变换炉内反应剧烈，温升高不易控制。多采用高汽气比和低汽气比两种工艺来解决这一难题，但是水汽比过高将会缩短催化剂使用寿命，增加床层阻力，CO停留时间缩短，变换率下降，操作难度增大，能耗高，还有可能导致催化剂反硫化而失活；而低汽气比，通过控制工艺气中的汽气比来控制第一变换炉的反应温度和反应深度，进行高CO浓度下的低汽气比反应，虽使变换反应条件温和，操作平稳，节省了蒸汽，但对于大型粉煤气化高CO含量的变换还存在很多的问题，流程复杂，设备较多，操作麻烦。

为了解决上述问题，适合大型煤气化装置的等温变换技术应运而生。等温变换反应技术是在一个反应器内利用物理方法及时将变换反应热移出，保持床层基本处于恒温状态，温度较低，反应程度加深，转化率高，延长了催化剂的使用寿命，使催化剂的性能得到最大程度的发挥，适合高CO变换反应。等温变换反应器主要靠反应器内部安装的列管或者蛇管取热器取走反应过程产生的热量，从而保证反应器内的温度基本均匀。从应用实践看，列管式换热效果好,但结构比较复杂,建造和维修比较困难，并且压降较高，不易大型化。蛇管式结构简单，但换热效果较差，当反应器较大时，等高度床层截面上明显存在温度差，存在着控制不准确，部分催化剂有过热的危险。

流化床反应器是在化工过程中应用非常广泛的一类反应器，特别适合于放热效应显著或对温度控制要求严格的体系。催化剂以微米级的颗粒形式存在于流化床反应器中，微米级固体颗粒具有非常大的表面积并且易于在反应器内流动返混，剧烈运动着的颗粒可以迅速使系统内的热量均匀分布，整个反应体系处于等温环境，取热方便，比固定床的换热效果好，反应温度容易控制，操作简便。发明一种适用于流化床一氧化碳耐硫等温变换的催化剂是实现流化床一氧化碳耐硫等温变换工艺过程的关键。其优点一是等温操作对催化剂产生的应力最小，有利于延长催化剂的寿命；二是较大的反应器处理能力；三是良好的操作稳定性。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂及制备方法。

本发明是这样实现的:

本发明提供一种流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂，该流化床一氧化碳耐硫变换的微球形催化剂包括载体及负载在载体上的活性组分、助活性组分和改性组分，且催化剂以氧化铝为载体，钴和钼为活性组分，铝镁尖晶石为助活性组分，磷元素和稀土元素为改性组分；

以重量百分比计，催化剂中CoO的质量含量在1.0-25.0％，MoO₃的质量含量在1.0-25.0％，MgO的质量含量在1.0-15.0％，P₂O₅的质量含量在0.5-5.0％，Re₂O₃的质量含量在1.0-5.0％，其余为Al₂O₃。