專利名稱：氧化催化劑的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及一種催化劑。
PCT/GB 94/00321公開了一種用于一氧化碳和碳氫化合物氧化的包含一種多孔氧化鋁載體的催化劑，在所述載體上俘獲有一種包含金、一種過渡金屬(選自鈷和錳)和氧化鋁的配合物，在載體上金的濃度小于催化劑質量的2％，金與過渡金屬的原子比率為1∶30-1∶200。在這些催化劑中，優(yōu)選的催化劑是以鈷作為所述過渡金屬的催化劑。其所述的氧化鋁具有大的表面積，一般為80-400m2/g。
PCT/GB 95/02566公開了一種包含一種選自氧化鋯、氧化鈰和其混合物的氧化物載體的催化劑，在所述載體上俘獲有一種催化有效形式的貴金屬。最好所述貴金屬為金并且也存在一種具有尖晶石結構的過渡金屬氧化物如氧化鈷或氧化鐵，且金被結合在所述過渡金屬氧化物上。這種催化劑也適合于催化一氧化碳和碳氫化合物的氧化并減少了有害的氧化亞氮類。
發(fā)明簡述一種用于催化一氧化碳和碳氫化合物氧化、包含一種在其上俘獲了一種催化有效形式的貴金屬的氧化物載體的催化劑，其特征在于存在鈦、鉬的氧化物或其混合物。在硫、特別是二氧化硫的存在下鈦或鉬的氧化物或其混合物的存在具有穩(wěn)定所述催化劑的作用，并依此顯著提高催化劑的耐硫性特別是低溫下的耐硫性。
本發(fā)明還涉及在硫的存在下氧化一氧化碳或碳氫化合物的方法，它包含使用上述的催化劑催化所述氧化的步驟。
實施方案說明通常鈦或鉬的氧化物或其混合物的用量可高至催化劑質量的約15％，一般高至催化劑質量的約10％。所述氧化物一般以細顆粒形式提供，具有大的表面積，如具有80-200m2/g的表面積。
在本發(fā)明的催化劑中，鈦和/或鉬的氧化物可就地制備，即包含于催化劑中的所述金屬在催化劑制備或活化中被轉變成氧化物形式，或者它可以氧化物形式加入到所述載體氧化物中。
對于所述催化劑來說，最好其氧化物載體是氧化鋯、氧化鈰或其混合物且其在催化劑中的量至少為催化劑質量的50％。當所述載體包含這兩種氧化物的混合物時，氧化鈰一般占該混合物質量的至少50％。所述氧化物載體也可以是另外類型的氧化物如氧化鋁。
所述貴金屬一般是金、鉑、鈀、銠或銀，其中以金為優(yōu)選。
貴金屬的濃度一般較低，即少于催化劑質量的2％。優(yōu)選貴金屬濃度為催化劑質量的0.1-0.5％。
所述催化劑也優(yōu)選包含一種氧化物形式的過渡金屬。所述過渡金屬氧化物優(yōu)選具有尖晶石結構。形成尖晶石結構的過渡金屬氧化物例子有氧化鈷(Co3O4)和氧化鐵(Fe3O4)。
當所述貴金屬為金時，優(yōu)選的催化劑也包含一種具有尖晶石結構且金與其結合如配合的過渡金屬氧化物。
所述氧化物載體將是多孔的并且能盡可能多地在其上面俘獲貴金屬/過渡金屬氧化物。所述氧化物載體應具有盡可能大的表面積，一般為80-200m2/g。所述氧化物載體可采用任何適合的形式，諸如整體形式、擠出物(extrudate)、丸狀、環(huán)狀、珠狀或優(yōu)選的粉狀。
在催化劑中貴金屬與過渡金屬(當存在時)的比率范圍非常寬。一般來說，貴金屬與過渡金屬的原子比率不超過1∶100。
當所述催化劑包含貴金屬和過渡金屬氧化物兩者時，它可用PCT/GB 95/00136中所述的方法制備。該方法包括將所述氧化物載體用所述過渡金屬的溶液浸漬，任選將產品干燥，將經浸漬的產品在300℃以上的溫度下暴露于還原氣氛諸如氫氣或一氧化碳下，將這樣處理的產品用所述貴金屬溶液浸漬并將浸漬的產品干燥。所述催化劑可通過在氧的存在下，置于至少300℃，一般300-700℃的溫度下活化。所述氧可以是空氣或者是氧氣與其它氣體的混合物。
現在本發(fā)明將通過下面的實施例來說明。實施例1按照一般在PCT/GB 95/00136中公開的方法制備包含0.5％金、9.5％鈷、80％氧化鋯/氧化鈰和10％二氧化鈦的催化劑(此中所用百分比為質量百分比)。所述鈷是具有尖晶石結構的氧化鈷形式，金結合(即配合)于氧化鈷尖晶石結構上。在制備所述催化劑中，二氧化鈦作為所述氧化物加入到催化劑中。
在不同溫度下測定在一氧化碳和碳氫化合物(HC)的氧化中所述催化劑的催化效率，其結果列于表1中。
表1TiO2對催化活性的影響
試驗條件穩(wěn)定態(tài)空間速度60000h氣體組成1％CO、0.9％O2、700ppm HC、2％水分、15ppm SO2、其余為N2。
在較低溫度下，在催化劑組合物中存在TiO2的有益影響最為明顯。實施例2按照一般在PCT/GB 95/00136中公開的方法制備包含0.5％金、9.5％鈷、80％氧化鋯/氧化鈰、9.5％二氧化鈦和0.5％氧化鉬的催化劑(此中所用百分比為質量百分比)。所述鈷是具有尖晶石結構的氧化鈷形式，金結合(即配合)于氧化鈷尖晶石結構上。二氧化鈦作為氧化物加入到催化劑中，而氧化鉬則就地制備。
測定在一氧化碳和碳氫化合物(HC)的催化氧化中所述催化劑的催化效率，其結果列于表Ⅱ中。
表ⅡMoO3對催化劑耐SO2性的影響
試驗條件穩(wěn)定態(tài)空間速度60000h氣體組成1％CO、0.9％O2、700ppm HC、2％水分、15ppm SO2、其余為N2。
在較低溫度下，沒有TiO2/MoO3時，SO2對催化劑的不利影響最為明顯。
權利要求
1．一種用于催化一氧化碳和碳氫化合物氧化的催化劑，包含一種在其上俘獲了一種催化有效形式的貴金屬的氧化物載體，其特征在于存在鈦、鉬的氧化物或其混合物。
2．按照權利要求1的催化劑，其中所述鈦或鉬的氧化物或其混合物存在的量高至催化劑質量的約15％。
3．按照權利要求1的催化劑，其中所述鈦或鉬的氧化物或其混合物存在的量高至催化劑質量的約10％。
4．按照上述權利要求中任一項的催化劑，其中所述氧化物以細顆粒形式提供。
5．按照上述權利要求中任一項的催化劑，其中所述氧化物的表面積為80-200m2/g。
6．按照上述權利要求中任一項的催化劑，其中所述氧化物載體包含氧化鋯、氧化鈰或其混合物，其在所述催化劑中的存在量至少為催化劑質量的50％。
7．按照上述權利要求中任一項的催化劑，其中所述氧化物載體包含氧化鋯和氧化鈰的混合物，所述氧化鈰構成了所述混合物質量的至少50％。
8．按照上述權利要求中任一項的催化劑，其中所述貴金屬選自金、鉑、鈀、銠和銀。
9．按照上述權利要求中任一項的催化劑，也包含一種氧化物形式的過渡金屬。
10．按照權利要求9的催化劑，其中所述過渡金屬氧化物具有尖晶石結構。
11．按照權利要求9或10的催化劑，其中所述過渡金屬氧化物選自氧化鈷和氧化鐵。
12．按照權利要求1-7中任一項的催化劑，其中所述貴金屬是金并且也存在具有尖晶石結構的過渡金屬氧化物且金與該過渡金屬氧化物相配合。
13．按照權利要求12的催化劑，其中所述過渡金屬氧化物選自氧化鈷和氧化鐵。
14．一種在硫的存在下氧化一氧化碳或一種碳氫化合物的方法，包括使用按照上述權利要求中任一項的催化劑催化所述氧化的步驟。
15．按照權利要求14的方法，其中所述硫是二氧化硫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于催化一氧化碳和碳氫化合物氧化的催化劑,它包含一種在其上俘獲了一種催化有效形式的貴金屬的氧化物載體。該催化劑的特征在于存在鈦、鉬的氧化物或其混合物。
文檔編號B01J23/652GK1226184SQ9719668
公開日1999年8月18日 申請日期1997年5月28日 優(yōu)先權日1996年5月28日
發(fā)明者B·格里戈羅夫, A·帕拉佐夫, J·梅勒, J·A·J·圖米爾蒂, A·H·加菲 申請人:安格羅美國研究實驗室(私營)有限公司