[其他]烴類蒸汽重整催化劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85102194
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102194B
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發(fā)明（設計）人: 郭慎獨
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都有機化學研究所;四川化工廠催化劑分廠
• 主分類號: B01J23/76
• 分類號: B01J23/76;B01J37/02;B01J37/08;C01B3/40
• 代理公司: 中國科學院成都專利事務所
• 代理人: 梁世楷

發(fā)明所屬技術領域：

烴類蒸汽重整轉化制氫和一氧化碳。

目前國內外已有的技術：

烴類蒸汽重整反應在國民經濟中具有極其重要的意義。當前在投入工業(yè)規(guī)模使用的重整反應催化劑均以金屬鎳作活性組分，它活性雖不如鈀、鉑等貴金屬，但價格便宜，適于大規(guī)模工業(yè)化使用。作為催化劑的載體?？纱致苑譃樗拇箢?。一是以適應美國Kellogg公司頂燒爐的C_11-9-02催化劑為代表，載體為純Al₂O₃型，該催化劑為美國UCI公司開發(fā)，已為國內外廣泛采用。在國內與此相仿的催化劑有CL-5型，Z₁₀₇型、CG-2型和川-Ⅲ型等催化劑。二是丹麥TOPSφe公司開發(fā)的鎂鋁尖晶石型載體，催化劑牌號為RKS，國內有CZ-1催化劑與之相同。三是以高鋁耐火材料為載體的燒結型催化劑，這種催化劑多用于烴類蒸汽重整制備冶金還原氣工業(yè)上。如聯(lián)邦德國MUP公司提供的重整催化劑和國內CY-1型催化劑等。四是鋁酸鈣類型的載體，有燒結型如國內研究成功的CG-1型和CY-2型，也有粘結型如UCI公司的C_11-23-04和國內的CN-2型，不過粘結型催化劑因使用強度較差，目前已逐步淘汰，只有一些小廠還在使用。

烴類蒸汽重整催化劑牌號很多，大同小異，多在催化劑載體和幾何外形上改進，而活性組分始終保持為金屬鎳。關于工藝生產條件方面，大型合成氨廠的重整反應爐入口溫度約為450℃，出口溫度達820℃左右，反應壓力維持30～40kg/cm²，原料水碳比3.5～3.8。而在冶金還原氣生產方面，催化劑床層的入口溫度高于650℃原料水碳比保持1.4，反應壓力約為3～5kg/cm²，為了保證還原氣有較高的還原度，原料水碳比必須控制在較低的范圍內操作。而水碳比較，低催化劑表面就易于析炭，400～650℃的溫度正是重整催化劑熱力學和動力學嚴重析炭溫區(qū)，故國外生產冶金還原氣的催化劑至今不置于650℃以下的溫區(qū)使用。

重整催化劑的研究發(fā)展方向，依然圍繞評價催化劑的三大主要指標進行。首先是催化劑的活性，如何提高催化劑活性，特別是低溫活性，采用的方法有調節(jié)載體的孔結構，增加催化劑的比表面和鎳表面，還有改變催化劑制備方法，提高鎳的分散度。如日本專利昭58-124，514在催化劑中添加氧化鈰以提高鎳的分散度，使鎳表面增大，活性提高與本發(fā)明最接近的已知技術是美國專利4，367，166和日本專利57-024641，它們分別是在催化劑中添加0.5-50%CeO₂、0.01-10%Rh和30～80%NiO，1～30%CeO₂以提高其活性和抗析炭能力。也有添加貴金屬提高催化劑活性的研究，還有基于高溫下烴類重整反應多受擴散控制的認識，因而將催化劑生產成各種形狀以增加幾何外表面。如美國UCL公司推出的車輪狀C_11-9-90催化劑。在研究催化劑形狀的同時，也研究降低催化床層阻力，以降低生產能耗。第二方面的研究是提高催化劑抑制析炭的能力，既可達到降低原料水碳比，節(jié)省能耗的目的，又可穩(wěn)定催化劑活性。延長使用壽命。為達此目的，在催化劑中有加堿或堿土金屬抑制析炭，也有加輕稀土礦中的氧化鑭或氧化鈰單-稀土元素抑制析炭的研究。UCI公司曾論述過加入鉀以后催化劑的抗炭作用，但也提出了眾所周知的原因：即鉀、鈉將隨反應時間的進行而流失，最后催化劑仍不能抑制析炭。而加入鈣、鎂金屬抑制析炭的效果不明顯。添加鑭、鈰等單一稀土或混合輕稀土有抑制催化劑析炭的作用，但其效果不如重稀土好，這已在我們的試驗工作中證明，而以重稀土礦作為抑制析炭的添加劑則國內外至今未見文獻報導。第三方面的研究是提高催化劑強度和它的傳熱性能，這方面的研究多向燒結型載體發(fā)展，粘結型載體已逐步被淘汰，而燒結型載體又有殼層載體和金屬載體的研究。

綜上所述，烴類蒸汽重整催化劑仍在不斷研究發(fā)展，而中心是以節(jié)能為目的。