一種部分氧化轉化催化劑保護劑及其應用的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種部分氧化轉化催化劑保護劑及其應用，該保護劑質量百分比組份包括：氧化鎳5~6%；α-Al2O378~85%；二氧化硅4~6%；氧化鎂1~5%；二氧化錳1~5%；所述保護劑應用于在有燃燒空間的煉廠干氣、天燃氣或輕油類及其它們的組合為原料進行的部分氧化轉化工藝。通過正交方法優選配方組成，使保護劑的抗壓強度提高到不少于20000N/顆；抗熱沖擊在溫差（ΔT）室溫~1000℃下，3次不開裂；原料轉化率不少于10%，屬于催化劑保護劑領域。
【專利說明】一種部分氧化轉化催化劑保護劑及其應用
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種部分氧化轉化催化劑保護劑及其應用。屬于催化領域，具體是催化劑保護領域。
【背景技術】:
[0002]以煉廠干氣、天燃氣、輕油類為原料的制氫或制合成氨合成氣裝置主要有蒸汽轉化法和部分氧化法。蒸汽轉化法的原理是:烴類等原料經凈化后和蒸汽一起進入加熱的蒸汽轉化爐，發生如下反應(以CH4為例):
[0003]CH4+H20 — C0+3H2-Q
[0004]C0+H20 — CO2+H2+Q
[0005]反應由外部供熱；而部份氧化法實際上在同一個轉化爐內同時進行烴類的氧化反應和轉化反應，從而把放熱反應和吸熱反應結合起來，以保持所需的反應溫度，故也稱自熱轉化法。原理是:烴類等原料經凈化后與富氧空氣、水蒸汽在均勻混合后以一定的流速進入催化劑床層，進行如下化學反應(以CH4為例):
[0006]部分氧化反應:
[0007]CH4+l/202 — C0+2H2+Q
[0008]CH4+202 — 2C02+2H20+Q
[0009]轉化反應:
[0010]CH4+H20 — C0+3H2-Q[0011 ] CH4+C02 — 2C02+2H2-Q
[0012]變換反應:
[0013]C0+H20 — CO2+H2+Q
[0014]由于自熱式轉化爐的型式不同部分氧化法又分兩種，一種是氧化區無燃燒空間，一種是氧化區有燃燒空間。氧化區有燃燒空間的原料選擇性差，目前只適用于天燃氣做原料，而氧化區無燃燒空間還可以使用煉廠干氣和輕油類。
[0015]無燃燒空間自熱式轉化爐雖然原料適應性強，但是氧化區的“環境”惡劣(入該爐的可燃混合氣體是經爐頭內的嗽叭噴管以8?12m/s的速度噴內爐內，同時發生不完全燃燒、裂解、轉化等多種反應，該區縱深500?800mm，溫度變化范圍為200?1200°C)。當以干氣及輕油類為原料時，烴類在此區內發生不完全燃燒和裂解并析碳，為了保護下層轉化催化劑，要求在析碳同時進行消碳反應(即發生轉化反應C+H20=C0+H2)，以保證碳的動態平衡。因此，該區的轉化催化劑性能必須具備耐高溫、耐沖磨、能燒炭和一定的轉化活性等特點，我們習慣于將此區域內所裝催化劑命名為轉化催化劑保護劑——簡稱為轉化保護劑。國內專利CN101574669 (—種催化劑保護劑及其制備方法)中保護劑主要用于煉油加氫工藝中，不能滿足有燃燒空間自熱式轉化活性的要求；國內專利CN1240758 (烴類部分氧化轉化催化劑)可應用于750°C以上的部分氧化轉化爐，并在煉廠干氣中試中取得了較好的應用，但是無法滿足煉廠干氣配輕石腦油或輕石腦油類的有燃燒空間自熱式轉化爐，特別是煉廠干氣成分變化大時(氧化區溫度變化大)。
[0016]有關針對轉化催化劑強度的資料，如國內專利CN1240758報導國內外的催化劑Z102 (齊魯催化劑廠生產)、CN-2 (西南化工研究院生產)、RKS-1 (丹麥托普索公司生產)側壓強度分別為400、450、450N/顆，以及專利CN1240758A中的催化劑側壓強度為1000N/顆；國內標準HG2273[1].3-1992-T (天然氣二段轉化熱保護劑)中Z205型天然氣二段轉化熱保護劑側壓強度為400N/顆。普遍存在的問題是強度不高。
[0017]綜上所述，為滿足工業的發展需要，迫切需要一種高強度、適合于有燃燒空間自熱式轉化爐造氣工業的催化劑保護劑。

【發明內容】

[0018]本發明的目的在于提供一種機械強度高、抗熱沖擊性能好和較好催化轉化活性的部分氧化轉化催化劑保護劑。
[0019]本發明的另一個目的在于提供一種部分氧化轉化催化劑保護劑在有燃燒空間的煉廠干氣、天燃氣或輕油類及其它們的組合為原料進行的部分氧化轉化工藝中的應用。
[0020]本發明提供了一種部分氧化轉化催化劑保護劑，質量百分比組份包括:
[0021]
【權利要求】
1.一種部分氧化轉化催化劑保護劑，其特征在于，質量百分比組份包括:
2.如權利要求1所述的催化劑保護劑，其特征在于，所述的催化劑保護劑包括質量含量不大于3%氧化韓和/或質量含量不大于0.5%的氧化鋇。
3.如權利要求2所述的催化劑保護劑，其特征在于，所述的催化劑保護劑包括質量含量在0.1-0.3%氧化鈣和/或質量含量0.1-0.5%的氧化鋇。
4.如權利要求1所述的催化劑保護劑，其特征在于，所述的催化劑保護劑還加入不大于3%的氧化鈦。
5.如權利要求1-4任一項所述的催化劑保護劑，其特征在于，所述的氧化鎳以硝酸鎳的形式加入。
6.一種如權利要求1所述催化劑保護劑的應用，其特征在于，作為催化劑保護劑應用于在有燃燒空間的煉廠干氣、天燃氣、輕油類或它們的任意組合為原料進行的部分氧化轉化工藝中。
7.如權利要求6所述的應用，其特征在于，作為催化劑保護劑應用于在有燃燒空間的煉廠干氣、天燃氣、輕油類或它們的任意組合為原料制造合成氨的合成氣或制氫工藝氫氣的工藝。
8.如權利要求6或7任一項所述的應用，其特征在于，所述的催化劑保護劑制備成規格為β 19~β 22的球形，表面橫豎各開深f 2mm的凹槽；在催化劑上裝填高度為20(T800mm。
【文檔編號】C01B3/40GK103894237SQ201210587005
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月28日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】吳德新, 黎樹根, 龍亞南, 李勇軍, 莫誠輝, 李勇華 申請人:中國石油化工股份有限公司