一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法

技术领域

本发明涉及催化剂的制备领域，更具体的是涉及一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法。

背景技术

石化行业是全球经济的重要支柱，然而其生产过程中产生的废气对环境造成了严重的影响。在环氧乙烷生产过程中，尾气中的乙烷废气是一个主要的污染物来源。这些尾气中除了乙烷外，还包括乙烯和环氧乙烷。其中，乙烯和环氧乙烷相对容易通过催化方法进行处理，而乙烷的处理则相对困难，需要较高的催化温度，这就需要对尾气入口进行较高的加热，使得处理这些废气的能耗较高，处理成本也相应提高。

目前的处理方法通常采用Pd-Pt催化剂，这种催化剂的浓度一般在2g/L-2.5g/L之间。在尾气入口加热至350℃左右后，使用这种催化剂对尾气进行处理。然而，这种方法存在几个问题。首先，VOC催化剂的成本较高，其次，尾气入口需要加热至较高的温度，这导致了较大的能耗，这对催化剂和使用成本的控制都不利。此外，加热至350℃所需要消耗的电力和气体资源也较多，加剧了能源消耗。

在当前提倡低碳及节能减排的大背景下，如何有效地处理这些废气，降低处理过程的能耗，同时满足碳排放回收利用的要求，成为了一个亟待解决的问题。因此，研发一种用于中低温乙烷氧化的催化剂及其制备工艺，以降低处理乙烷废气的能耗和成本，提高废气处理的效率，具有重要的实际意义和应用价值。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，降低处理乙烷废气的能耗和成本，提高废气处理的效率，现提供一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，具体方案如下：

一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1：称取ZrOSO

S2：称取贵金属Pt溶液、贵金属Pd溶液，稀释一定倍数后称取稀土助剂加入到Pt溶液和Pd溶液中至完全溶解，取1/5的Pt混合溶液加入桶中，加入Pd混合溶液混合均匀后加入剩余的Pt混合溶液；

S3：称取沉淀剂、粘结剂加入桶中进行搅拌；

S4：加入纤维素，搅拌至合适涂覆的黏度即停；

所述ZA材料的组分为X

进一步的，涂层各组分的质量百分比如下：

改性氧化铝65～73％；稀土助剂1～5％；Pt 0.1～1％；Pd 1～2％；

沉淀剂20～30％；粘结剂1～5％；纤维素0.1～0.5％。

进一步的，X

进一步的，ZA材料的比表面积≥110m

进一步的，ZA材料的氧化物含量为30～35％。

进一步的，稀土助剂为La、Ce或Y中的一种或几种的组合。

进一步的，稀土元素为La、Ce或Y中的任意一种。

进一步的，沉淀剂为Ce-Zr复合氧化铝。

进一步的，稀释倍数为3～6倍。

有益效果：

本发明的一种用于中低温乙烷氧化的催化剂及其制备工艺，主要通过开发ZrOSO

(1)本发明采用ZrOSO

(2)ZrOSO

(3)ZA材料整体具有相对高的比表面积和孔容，其中比表面积大于110m

附图说明

图1是实施例制得的催化剂的起燃温度特性图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1：

一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取ZrOSO4改性后的氧化铝涂层载体X

(2)称取贵金属Pt溶液和贵金属Pd溶液，稀释5倍后称取La作为稀土助剂3％加入到Pt溶液和Pd溶液中至完全溶解，取1/5的Pt混合溶液加入桶中，加入Pd混合溶液1.5％混合均匀后加入剩余的Pt混合溶液0.5％；

(3)称取Ce-Zr复合氧化铝作为沉淀剂25％，粘结剂3％加入桶中进行搅拌；

(4)加入纤维素0.3％，搅拌至合适涂覆的黏度即停。

实施例2：

一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取ZrOSO4改性后的氧化铝涂层载体X

(2)称取贵金属Pt溶液和贵金属Pd溶液，稀释4倍后称取Ce作为稀土助剂4％加入到Pt溶液和Pd溶液中至完全溶解，取1/5的Pt混合溶液加入桶中，加入Pd混合溶液1％混合均匀后加入剩余的Pt混合溶液0.8％；

(3)称取Ce-Zr复合氧化铝作为沉淀剂30％，粘结剂4％加入桶中进行搅拌；

(4)加入纤维素0.4％，搅拌至合适涂覆的黏度即停。

实施例3：

一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取ZrOSO4改性后的氧化铝涂层载体X

(2)称取贵金属Pt溶液和贵金属Pd溶液，稀释3倍后称取Y作为稀土助剂2％加入到Pt溶液和Pd溶液中至完全溶解，取1/5的Pt混合溶液加入桶中，加入Pd混合溶液2％混合均匀后加入剩余的Pt混合溶液0.6％；

(3)称取Ce-Zr复合氧化铝作为沉淀剂20％，粘结剂2％加入桶中进行搅拌；

(4)加入纤维素0.2％，搅拌至合适涂覆的黏度即停。

实施例4：

一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取ZrOSO4改性后的氧化铝涂层载体X

(2)称取贵金属Pt溶液和贵金属Pd溶液，稀释6倍后称取La和Ce作为稀土助剂5％加入到Pt溶液和Pd溶液中至完全溶解，取1/5的Pt混合溶液加入桶中，加入Pd混合溶液1.5％混合均匀后加入剩余的Pt混合溶液0.8；

(3)称取Ce-Zr复合氧化铝作为沉淀剂25％，粘结剂5％加入桶中进行搅拌；

(4)加入纤维素0.5％，搅拌至合适涂覆的黏度即停。

实施例5：

一种用于中低温乙烷氧化的催化剂涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取ZrOSO4改性后的氧化铝涂层载体X

(2)称取贵金属Pt溶液和贵金属Pd溶液，稀释4倍后称取La和Y作为稀土助剂1％加入到Pt溶液和Pd溶液中至完全溶解，取1/5的Pt混合溶液加入桶中，加入Pd混合溶液1％混合均匀后加入剩余的Pt混合溶液0.5％；

(3)称取Ce-Zr复合氧化铝作为沉淀剂20％，粘结剂1％加入桶中进行搅拌；

(4)加入纤维素0.1％，搅拌至合适涂覆的黏度即停。

在两种状态下，对乙烷氧化催化剂的性能进行检测：

①新鲜态

②水热老化：A750H30：750℃10％H

根据性能检测数据得到图1-乙烷氧化催化剂起燃温度特性曲线图，如图1所示，乙烷氧化催化剂在高温下仍具有较高的转化率。

作为进一步改进，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。