Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用制造技术

本发明专利技术公开了Co‑Mo‑Ni/TiO2‑Al2O3催化剂在脱除CO中的应用。申请人将原本被氢气气氛隔绝保护的情况下用于脱除有机硫的Co‑Mo‑Ni/TiO2‑Al2O3催化剂用于在氧气存在下脱除CO，发现该催化剂具有极好的CO脱除效果，而且在脱除CO时不怕水、不怕SO2，具有极佳的抗硫和抗水性能，既另辟蹊径开拓了Co‑Mo‑Ni/TiO2‑Al2O3催化剂的新用途，又节约了额外开发用于脱除CO的催化剂的经费，大大降低了脱除CO的成本。

【技术实现步骤摘要】
Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用
本专利技术属于CO脱除
，具体涉及Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用。
技术介绍
从世界范围来看，新能源的主流是生物质能源，特別是在欧美国家，生物质能源在新能源的比重超过60％，远远超过风能和太阳能。我国《十三五》生物质发展目标是：到2020年，生物质成型燃料年利用量3000万吨。国家政策、发展趋势、以及现状(全国已有300多家生物质锅炉厂)都鼓励我们大力推进生物质成型燃料在商业设施与居民采暖中的应用。但是，生物质成型燃料在燃烧中还存在CO超标的现象。CO浓度低时有500ppm，高时超过2000ppm。另外，垃圾焚烧发电也属生物质燃料范畴，也存在CO超标现象。CO是有毒的可燃性气体，极易与血红蛋白结合，对人类和动物有致命伤害；并且遇高压输电线会放电，容易发生爆炸。因此，必须对CO进行清除，这就使得研究开发高效、低成本的CO氧化催化剂具有重要意义。CO氧化反应所用的催化剂主要分为贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种类型。贵金属催化剂以贵金属作为主要的活性成分，需要消耗大量的贵金属资源，但贵金属不仅资源稀缺，而且价格昂贵，使用成本过高；出于节约资源和降低成本的考虑，非贵金属催化剂逐渐成为目前的研究开发新方向。申请号为CN201310229479.1的中国专利技术专利公开了一种钛基精脱硫催化剂，该催化剂为Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂，该催化剂以二氧化钛和氧化铝为载体，活性组分包括氧化钼(MoO3)、氧化钴(CoO)和氧化镍(NiO)。该Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂用于在氢气气氛下对有机硫进行加氢转化脱硫，将有机硫转化为H2S。如果能将该Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂用于脱除CO，将为该催化剂开拓更大的用途。
技术实现思路
本申请的专利技术目的是提供Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用。为实现上述专利技术目的，本申请的技术方案如下：Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用。Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂(已在申请号为CN201310229479.1的中国专利技术专利中公开)被用于对有机硫进行加氢转化脱硫，将有机硫转化为H2S；该催化进程需要在氢气气氛中进行，必须要杜绝氧气，以避免氧气消耗氢气而影响脱硫进程。申请人在使用Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂的过程中，从武汉石化的干气制氢工业化数据中偶然发现Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂具有脱O2功能，而该脱O2功能的实现又是依赖于CO的存在而实现的：2CO+O2＝2CO2△H＝-283.1kj/mol；申请人在该发现的基础上，将原本被氢气气氛隔绝保护的情况下用于脱除有机硫的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂用于在氧气存在下脱除CO，发现该催化剂具有极好的CO脱除效果，而且在脱除CO时不怕水、不怕SO2，具有极佳的抗硫和抗水性能，既另辟蹊径开拓了Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂的新用途，又节约了额外开发用于脱除CO的催化剂的经费，大大降低了脱除CO的成本。作为优选，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用包括：(1)对所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂进行预硫化处理；所述的预硫化处理包括：将所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂置于反应器中，以25℃/h的速率将反应器入口温度提高至220℃，向反应器中注入硫化剂，在220℃下恒温反应4h后，以15℃/h的速率将反应器入口温度提高至315℃，在315℃下继续恒温反应4h后，以15℃/h的速率将反应器入口温度提高至350℃，在350℃下继续恒温反应4h，待尾气中H2S饱和时，预硫化结朿。(2)在氧气存在下，采用经预硫化处理的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂将待处理气体中的CO转化为CO2。Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂虽然能够用于脱除CO，但其开发初衷是为了脱除有机硫，原有的催化剂组成并不是完全适合用于脱除CO。为了提高Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂对CO的脱除效率，本申请对该催化剂中各组分的含量进行了改良。作为优选，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分，所述的载体为二氧化钛和活性氧化铝的复合物，所述的活性成分由氧化钼、氧化钴和氧化镍组成；以质量百分比计，所述的载体的含量为85-90％，氧化钼的含量为7-9％，氧化钴的含量为0.8-1.5％，氧化镍的含量为2-5％；载体中二氧化钛和活性氧化铝的重量比为4:1。在该组成下，载体的表面积可达到150-180m2/g、孔容可达到0.3-0.38m3/g，更加利于载体负载活性组分，从而使得催化剂中含有更多的催化活性中心。活性氧化铝的含量过多会导致催化剂活性的下降(仅采用活性氧化铝作为载体时，催化活性下降50％)，但若活性氧化铝过少，载体的比表面积和孔容将难以达到理想值。如未作特殊说明，本申请中组成催化剂的各组分的质量百分比是指相应组分占催化剂质量的质量百分比。作为进一步优选，以质量百分比计，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂中，所述的氧化钼的含量为8-9％，氧化钴的含量为1.0-1.2％，氧化镍的含量为2.5-3％。作为优选，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂还包括负载在载体上的催化助剂，所述的催化助剂包括五氧化二铌和五氧化二锑中的至少一种。烟气中含有的SO2在脱CO的强氧气气氛环境下易被氧化为SO3，从而会与烟气中的水等反应生成易使催化剂中毒的硫化物；而Sb2O5、SnO2、MgO可抑制SO2的氧化率，对催化剂抗硫有利，有助于增强催化剂的抗硫能力；而五氧化二铌能够增强催化剂的低温活性。作为进一步优选，以质量百分比计，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂中，五氧化二铌的含量为0.2-1.0％，五氧化二锑的含量为0.2-1.0％。作为进一步优选，以质量百分比计，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂中，五氧化二铌的含量为0.3-0.5％，五氧化二锑的含量为0.5-1.0％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：申请人将原本被氢气气氛隔绝保护的情况下用于脱除有机硫的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂用于在氧气存在下脱除CO，发现该催化剂具有极好的CO脱除效果，而且在脱除CO时不怕水、不怕SO2，具有极佳的抗硫和抗水性能，既另辟蹊径开拓了Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂的新用途，又节约了额外开发用于脱除CO的催化剂的经费，大大降低了脱除CO的成本。附图说明图1为对Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂进行预硫化处理的操作曲线。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。A、原料准备二氧化钛、偏钛酸、活性氧化铝、硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)、钼酸铵((NH4)6Mo7O24)、硝酸镍(Ni(NO3)2·6H2O)、草酸铌、乙二醇锑均为市售商品，其中，二氧化钛中TiO2含量为82％、活性氧化铝中A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.Co‑Mo‑Ni/TiO2‑Al2O3催化剂在脱除CO中的应用。

【技术特征摘要】
1.Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用。2.如权利要求1所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用，其特征在于，包括：(1)对所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂进行预硫化处理；(2)在氧气存在下，采用经预硫化处理的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂将待处理气体中的CO转化为CO2。3.如权利要求2所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述的预硫化处理包括：将所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂置于反应器中，以25℃/h的速率将反应器入口温度提高至220℃，向反应器中注入硫化剂，在220℃下恒温反应4h后，以15℃/h的速率将反应器入口温度提高至315℃，在315℃下继续恒温反应4h后，以15℃/h的速率将反应器入口温度提高至350℃，在350℃下继续恒温反应4h，待尾气中H2S饱和时，预硫化结朿。4.如权利要求1-3中任意一项所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂在脱除CO中的应用，其特征在于，所述的Co-Mo-Ni/TiO2-Al2O3催化剂包括载体和负载在载体上的活性组分，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈炳龙，沈雁军，沈雁鳴，沈雁来，
申请(专利权)人：沈炳龙，
类型：发明
国别省市：浙江,33