镍基CO加氢反应催化剂及其设备制作方法与应用与设计方案

本技术介绍了一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用，该镍基CO加氢反应催化剂的组成分成分包括氧化镍、氧化铝和助剂，并且所述氧化镍的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的55～90％，所述助剂的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的1～5％；所述氧化镍的粒度为3～17nm。该镍基CO加氢反应催化剂是采用共沉淀法进行制备的，并通过添加不同种类助剂、改进助剂的添加方式、改进干燥过程提高了催化剂的反应活性，从而能够极大的降低甲烷化反应的反应温度，而且在低温条件下能够保持很高的反应活性和稳定性，因此该镍基CO加氢反应催化剂可用于在低温条件下完全脱除富氢气体中的CO。

技术要求

1.一种镍基CO加氢反应催化剂，其特征在于，其组成分成分包括氧化镍、氧化铝和助剂，并且所述氧化镍的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的55～90％，所述助剂的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的1～5％；

其中，所述氧化镍的粒度为3～17nm；所述的助剂为氧化镧、氧化铈、氧化镁、氧化锰、氧化镨中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的镍基CO加氢反应催化剂，其特征在于，所述镍基CO加氢反应催化剂的比表面积为220～271m2/g，孔容为0.90～

1.08cm3/g，平均孔径为

3.一种镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、配制镍盐和铝盐的混合水溶液，从而得到混合盐溶液；

步骤B、将第一部分碱溶液先加入到反应容器中，然后控制反应温度为75～85℃，在转速为5～20r/s的搅拌条件下，将第二部分碱溶液与所述混合盐溶液并流加入到所述反应容器中，同时控制反应容器内液体的pH值为8～10，从而得到胶状溶液；

步骤C、向所述胶状溶液中加入助剂盐溶液，并在搅拌30分钟后超声波处理30分钟，然后在75～85℃条件下陈化1小时，再采用去离子水进行洗涤和抽滤，直至得到pH值为7的中间体沉淀物；将所述中间体沉淀物与第一醇溶液混合，并超声波处理20～60分钟使所述中间体沉淀物分散均匀，然后在75～85℃的条件下搅拌蒸发水分，从而得到中间体粉末；再将所述中间体粉末置于120℃下干燥4小时，从而得到干燥的中间体粉末；

步骤D、对所述干燥的中间体粉末进行焙烧，焙烧后冷却降温，并使用压片机压片成型，从而制得上述权利要求1或2所述的镍基CO加氢反应催化剂；

其中，所述镍盐水溶液为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍中的至少一种；所述铝盐水溶液为硝酸铝和硫酸铝中的至少一种；所述第一部分碱溶液和第二部分碱溶液均为Na2CO3、NaHCO3、尿素中的至少一种；所述助剂盐溶液为镧、铈、镁、锰、镨中至少一种的盐溶液；所述第一醇溶液是由月桂醇硫酸脂钠、烷基酚聚氧乙烯醚、醇溶液按照0.1～1：0.1～1：0.1～1的体积比混合而成；所述烷基酚聚氧乙烯醚采用壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述镍盐水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。

5.根据权利要求4或5所述的镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，所述的碱溶液采用浓度为2mol/L的Na2CO3。

6.根据权利要求4或5所述的镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤D中，将所述干燥的中间体粉末放入马弗炉中进行焙烧，升温速率为1～2.5℃/分钟，直至达到焙烧温度为350～450℃后，以此温度焙烧4小时后再自然冷却降温。

7.一种镍基CO加氢反应催化剂的应用，其特征在于，将上述权利要求1至2中任一项所述的镍基CO加氢反应催化剂用于对CO浓度为4000～

5500ppm的富氢气体进行CO脱除。

技术说明书

一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用

技术领域

本技术涉及CO加氢反应催化剂，尤其涉及一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

在石脑油裂解制乙烯的工业装置中，从冷箱中分离出来的富氢气体中不可避免的要含有CO和CO2，CO气体的浓度约为5000ppm，CO2气体的浓度约为100pp 裂解汽油加氢催化剂中毒失活，因此为下游装置提供的富氢气体中CO含量必须达到加氢催化剂要求指标，即小于1ppm。

目前，工业上一般使用甲烷化方法来脱除富氢气体中的CO，即令富氢气体中的CO和氢气发生加氢反应，生成对下游装置中加氢催化剂没有毒性的甲烷。从约96％的粗氢，将该粗氢通入冷箱回收冷量后可以得到温度为32℃的富氢气体，将富氢气体通入甲烷化进出料换热器进行换热，再使用中高压蒸汽将富氢

体中的CO和氢气在催化剂作用下发生CO加氢反应生成甲烷，从而将富氢气体中的CO脱除。通常，工业上使用的CO加氢反应催化剂大都需要在280～350℃的使用大量高压蒸汽将富氢气体加热到反应温度，这不仅需要耗费大量的高压蒸汽，而且对反应设备要求高、操作风险大，容易引发高温联锁。

在现有技术中，为了解决这些技术问题，中国专利CN101607198A中介绍了一种CO选择性甲烷化催化剂及其制备方法，该甲烷化催化剂是使用氨水作为沉淀过两次干燥和两次焙烧制备而成的，它可以在220～300℃的反应温度下进行反应；但该甲烷化催化剂是以Ru作为活性组分的，生产成本较高，制备方法复杂差、反应温度仍然较高。

技术内容

针对现有技术中的上述不足之处，本技术提供了一种镍基CO加氢反应催化剂及其制备方法与应用，不仅制备方法简单、成本低廉、能够极大地降低CO加氢下能够保持很高的催化活性和稳定性，从而能够在低温条件下有效脱除富氢气体中的CO。

本技术的目的是通过以下技术方案实现的：

一种镍基CO加氢反应催化剂，其组成分成分包括氧化镍、氧化铝和助剂，并且所述氧化镍的含量占该镍基CO加氢反应催化剂总质量的55～90％，所述助剂剂总质量的1～5％；其中，所述氧化镍的粒度为3～17nm；所述的助剂为氧化镧、氧化铈、氧化镁、氧化锰、氧化镨中的至少一种。

优选地，所述镍基CO加氢反应催化剂的比表面积为220～271m2/g，孔容为0.90～1.08cm3/g，平均孔径为

一种镍基CO加氢反应催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤A、配制镍盐和铝盐的混合水溶液，从而得到混合盐溶液；

步骤B、将第一部分碱溶液先加入到反应容器中，然后控制反应温度为75～85℃，在转速为5～20r/s的搅拌条件下，将第二部分碱溶液与所述混合盐溶液并流反应容器内液体的pH值为8～10，从而得到胶状溶液；

步骤C、向所述胶状溶液中加入助剂盐溶液，并在搅拌30分钟后超声波处理30分钟，然后在75～85℃条件下陈化1小时，再采用去离子水进行洗涤和抽滤，直将所述中间体沉淀物与第一醇溶液混合，并超声波处理20～60分钟使所述中间体沉淀物分散均匀，然后在75～85℃的条件下搅拌蒸发水分，从而得到中间体120℃下干燥4小时，从而得到干燥的中间体粉末；

步骤D、对所述干燥的中间体粉末进行焙烧，焙烧后冷却降温，并使用压片机压片成型，从而制得上述的镍基CO加氢反应催化剂；

其中，所述镍盐水溶液为硝酸镍、醋酸镍、硫酸镍中的至少一种；所述铝盐水溶液为硝酸铝和硫酸铝中的至少一种；所述第一部分碱溶液和第二部分碱溶液的至少一种；所述助剂盐溶液为镧、铈、镁、锰、镨中至少一种的盐溶液；所述第一醇溶液是由月桂醇硫酸脂钠、烷基酚聚氧乙烯醚、醇溶液按照0.1～1：成；所述烷基酚聚氧乙烯醚采用壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。

优选地，所述镍盐水溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。

优选地，所述的碱溶液采用浓度为2mol/L的Na2CO3。

优选地，在步骤D中，将所述干燥的中间体粉末放入马弗炉中进行焙烧，升温速率为1～2.5℃/分钟，直至达到焙烧温度为350～450℃后，以此温度焙烧4小时一种镍基CO加氢反应催化剂的应用，将上述的镍基CO加氢反应催化剂用于对CO浓度为4000～5500ppm的富氢气体进行CO脱除。

由上述本技术提供的技术方案可以看出，本技术所提供的镍基CO加氢反应催化剂是采用共沉淀法进行制备的，但与现有共沉淀法不同的是，本技术是在共沉中加入助剂盐溶液，并且在进行干燥之前是先将中间体沉淀物与特殊组分的第一醇溶液均匀混合，然后将干燥过程分成了“75～85℃下搅拌蒸发水分”和“120所制得的镍基CO加氢反应催化剂比表面积更大，其中的活性组分含量更高、粒径更小、分散更均匀，这可以极大地降低CO加氢反应的反应温度，即使在20很高的催化活性和稳定性，因此本技术所提供的镍基CO加氢反应催化剂适合用于在200℃以下低温条件下脱除富氢气体中的CO，甚至可以对CO浓度为4000～脱除。

具体实施方式