一种用于富氢气氛中的铁基无铬高温水煤气变换催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于富氢气氛中的铁基无铬高温水煤气变换催化剂的制备方法，属水煤气变换催化剂技术领域。本发明的催化剂由铁、铝和M的氧化物组成，M为铈、铋、锆、镧和钇中的一种或两种；其特征是铁与铝的摩尔比为10∶1～1∶1，铁与M的摩尔比为20∶1～1∶1；当M为两种元素时，这两种元素的摩尔比为0.5～2。本发明方法制得的催化剂具有催化活性高，活性温度宽，热稳定性能好和环保无铬害等优点，是一种有效的CO转换催化剂；在常压固定床反应器中用该催化剂进行富氢气氛(VH2≥72％)下的水煤气变换反应，在350～600℃下的CO转化率可达75％～85％。

主权项

一种用于富氢气氛中的铁基无铬高温水煤气变换催化剂的制备方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：a、确定和设计催化剂的原料配方：该催化剂由铁、铝和M的氧化物组成；其中，铁氧化物为活性成分，铝和M的氧化物为助剂；M为铈、铋、锆、镧和钇中的一种或两种；各金属氧化物之间的配比关系为：铁与铝的摩尔比即Fe∶Al＝10∶1～1∶1，铁与M的摩尔比即Fe∶M＝20∶1～1∶1；当M为两种元素时，该两种元素的摩尔比为0.5～2；b、按上述原料配方各物质的配合比例，配置一定量的Fe3+、Al3+和Mx+的混合水溶液，金属离子摩尔浓度为0.26～0.28mol/L；所述Fe3+的前驱化合物为硝酸铁、硫酸铁、氯化铁中的任一种；所述的Al3+的前驱化合物为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝中的任一种；所述的Mx+为铈、铋、锆、镧、钇的硝酸盐或硫酸盐中的任一种或两种；c、配置沉淀剂水溶液，沉淀剂水溶液的质量浓度为10％；沉淀剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化铵中的任一种；d、将上述金属离子混合水溶液和沉淀剂碱性水溶液并流滴入带搅拌装置的器皿内进行中和沉淀；搅拌速度为120转/分，沉淀反应在室温5～30℃下进行，中和过程中保持混合液的pH值在9～11之间，中和完毕后将沉淀物升温热煮熟化，熟化温度控制在40～85℃之间，熟化时间为5～24小时；e、将上述制备得到的沉淀物进行减压抽滤，滤饼用去离子水洗涤3～5次，在100～150℃的干燥箱中干燥12～24小时；然后研磨成细粉，在300～500℃的马弗炉中焙烧1～5小时；焙烧后的粉体在20～50kN的压力下于模中挤压成型；随后经破碎、过筛，得到粒径为20～40目的颗粒，即为高温水煤气变换用催化剂。