技术摘要：
本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的宽温区CO铜系低铬变换催化剂及其制备方法。本发明催化剂组成为铜、锌、铬和助剂，助剂为Al、Mg、Ca、Ni中一种或多种混合物。以催化剂中铜量为基准，铜与锌的物质的量比为（1.5‑2.0） 全部
背景技术：
变换反应是指一氧化碳和水蒸气在一定条件下，生成二氧化碳和氢的反应，主要 用于合成氨等工业中的制氢及调节合成气制造加工过程中的CO与H2比。变换反应根据反应 温度和使用催化剂的不同通常被分为铁系中高温变换反应和铜系低温变换反应。 中国专利CN1047984A公开了一种稀土低铬中温变换催化剂。用于一氧化碳与水蒸 气制备氢气的反应，催化剂以氧化铁为基体，组成Fe2O3 75-90%，Cr2O3 2.88%，RO2 0.5-1% （氧化稀土），K2O 0.3-0.5%,催化剂采用“三液并流共沉淀工艺制备，使用温度350-400℃。 中国专利CN1085123A公开了一种一氧化碳中温变换催化剂及其制备方法。催化剂 组成为Fe2O3、Cr2O3、MgO和CaO。 美国专利US4598062公开了一种氧化铁铬氧化物催化剂及高温水煤气变换反应工 艺。催化剂组成为Fe2O3 80-90（wt.%），Cr2O3 7-11（wt.%），MgO 2-10（wt.%）。 中国专利CN1744948A公开了一氧化碳变换催化剂组合物，催化剂含有铜、镁、铬和 铁，催化剂组成中，镁与铜的原子比优选0.75-1.2，铬与铜的原子比优选0.67-1，铁与铜的 原子比优选0.67-1。 中国专利CN105536803公开了一种铜系一氧化碳中温变换催化剂及其制备方法。 催化剂以铜盐、锌盐、铝盐为活性组分，制备过程采用共沉淀法工艺和特殊设备。 中国专利CN106179360A公开了一种铜锌铝催化剂及其制备方法。催化剂组成为 CuO、ZnO、Al2O3，与传统沉淀法相比不同在于沉淀剂溶解中加入有机溶剂。 合成氨或制氢工艺，很早就使用铁系中高温变换催化剂，使用温度高达300-500 ℃，其中铬的含量达到9-13（wt.%）。变换反应是放热反应，降低反应温度有利于提高CO转化 率，铜系催化剂比铁系催化剂低温活性好，所以可以达到较高的转化率，但由于传统的铜系 耐热性能差，通常只能适应于低温区的变换反应，对于温度高于230℃中温变换反应效果不 佳，就需要开发一种新型的铜系宽温区变换催化剂来满足要求。
技术实现要素：
本发明的目的是克服传统铜系变换催化剂使用温区窄，不能适用230-280℃的中 温区变换反应的缺点，开发一种宽温区铜系低铬变换催化剂。 本发明的特点是催化剂组成在铜、锌基础上引入了铬和其它结构助剂，铬和结构 助剂协和作用，从而提升铜系催化剂的性能，拓宽催化剂的使用温区。 本发明中所述的催化剂组成中助剂为Al、Mg、Ca、Ni中一种或几种混合物。 本发明中所述的催化剂组成中，以催化剂中铜量为基准，铜与锌的物质的量比为 （1.5-2.0）：1；铜与铬的物质的量比为（8.5-22.5）：1，优选（12.5-18.0）：1；铜与助剂金属的 3 CN 111715231 A 说 明 书 2/6 页 物质的量比为（1.5-3.5）：1，优选（2.0-2.5）：1。 本发明所述的催化剂采用沉淀法制备，具体步骤如下： （1）将配置好的碱性沉淀剂加入到带有搅拌桨和水浴加热的反应器中，在温度60-65℃ 条件下，将含有铜、锌、铬的混合液匀速加入到碱性沉淀剂中进行沉淀，中和时间35-40min， 终点pH值7.0-7.2，老化20-40min； （2）将助剂的氧化物缓慢加入到老化后的物料，再经过洗涤、抽滤、干燥、碾料、造粒、焙 烧、压片成型得到催化剂。 一般地，所述含有铜、锌、铬的混合液为硝酸铜、硝酸锌、硝酸铬的混合液。 所述碱性沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠。 所述老化时间为30 min。 本发明所述的催化剂用于入口温度180-280℃的宽温区CO变换反应过程。 本发明的效果是：在催化剂制备过程中，通过添加铬和其它结构助剂，改善了催化 剂的结构，提升催化剂的性能，拓宽催化剂的使用温区，在入口温度180-280℃的CO变换反 应中均具有优良的性能。
本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种一氧化碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的宽温区CO铜系低铬变换催化剂及其制备方法。本发明催化剂组成为铜、锌、铬和助剂，助剂为Al、Mg、Ca、Ni中一种或多种混合物。以催化剂中铜量为基准，铜与锌的物质的量比为（1.5‑2.0） 全部
背景技术：
变换反应是指一氧化碳和水蒸气在一定条件下，生成二氧化碳和氢的反应，主要 用于合成氨等工业中的制氢及调节合成气制造加工过程中的CO与H2比。变换反应根据反应 温度和使用催化剂的不同通常被分为铁系中高温变换反应和铜系低温变换反应。 中国专利CN1047984A公开了一种稀土低铬中温变换催化剂。用于一氧化碳与水蒸 气制备氢气的反应，催化剂以氧化铁为基体，组成Fe2O3 75-90%，Cr2O3 2.88%，RO2 0.5-1% （氧化稀土），K2O 0.3-0.5%,催化剂采用“三液并流共沉淀工艺制备，使用温度350-400℃。 中国专利CN1085123A公开了一种一氧化碳中温变换催化剂及其制备方法。催化剂 组成为Fe2O3、Cr2O3、MgO和CaO。 美国专利US4598062公开了一种氧化铁铬氧化物催化剂及高温水煤气变换反应工 艺。催化剂组成为Fe2O3 80-90（wt.%），Cr2O3 7-11（wt.%），MgO 2-10（wt.%）。 中国专利CN1744948A公开了一氧化碳变换催化剂组合物，催化剂含有铜、镁、铬和 铁，催化剂组成中，镁与铜的原子比优选0.75-1.2，铬与铜的原子比优选0.67-1，铁与铜的 原子比优选0.67-1。 中国专利CN105536803公开了一种铜系一氧化碳中温变换催化剂及其制备方法。 催化剂以铜盐、锌盐、铝盐为活性组分，制备过程采用共沉淀法工艺和特殊设备。 中国专利CN106179360A公开了一种铜锌铝催化剂及其制备方法。催化剂组成为 CuO、ZnO、Al2O3，与传统沉淀法相比不同在于沉淀剂溶解中加入有机溶剂。 合成氨或制氢工艺，很早就使用铁系中高温变换催化剂，使用温度高达300-500 ℃，其中铬的含量达到9-13（wt.%）。变换反应是放热反应，降低反应温度有利于提高CO转化 率，铜系催化剂比铁系催化剂低温活性好，所以可以达到较高的转化率，但由于传统的铜系 耐热性能差，通常只能适应于低温区的变换反应，对于温度高于230℃中温变换反应效果不 佳，就需要开发一种新型的铜系宽温区变换催化剂来满足要求。
技术实现要素：
本发明的目的是克服传统铜系变换催化剂使用温区窄，不能适用230-280℃的中 温区变换反应的缺点，开发一种宽温区铜系低铬变换催化剂。 本发明的特点是催化剂组成在铜、锌基础上引入了铬和其它结构助剂，铬和结构 助剂协和作用，从而提升铜系催化剂的性能，拓宽催化剂的使用温区。 本发明中所述的催化剂组成中助剂为Al、Mg、Ca、Ni中一种或几种混合物。 本发明中所述的催化剂组成中，以催化剂中铜量为基准，铜与锌的物质的量比为 （1.5-2.0）：1；铜与铬的物质的量比为（8.5-22.5）：1，优选（12.5-18.0）：1；铜与助剂金属的 3 CN 111715231 A 说 明 书 2/6 页 物质的量比为（1.5-3.5）：1，优选（2.0-2.5）：1。 本发明所述的催化剂采用沉淀法制备，具体步骤如下： （1）将配置好的碱性沉淀剂加入到带有搅拌桨和水浴加热的反应器中，在温度60-65℃ 条件下，将含有铜、锌、铬的混合液匀速加入到碱性沉淀剂中进行沉淀，中和时间35-40min， 终点pH值7.0-7.2，老化20-40min； （2）将助剂的氧化物缓慢加入到老化后的物料，再经过洗涤、抽滤、干燥、碾料、造粒、焙 烧、压片成型得到催化剂。 一般地，所述含有铜、锌、铬的混合液为硝酸铜、硝酸锌、硝酸铬的混合液。 所述碱性沉淀剂为碳酸钠、碳酸氢钠或氢氧化钠。 所述老化时间为30 min。 本发明所述的催化剂用于入口温度180-280℃的宽温区CO变换反应过程。 本发明的效果是：在催化剂制备过程中，通过添加铬和其它结构助剂，改善了催化 剂的结构，提升催化剂的性能，拓宽催化剂的使用温区，在入口温度180-280℃的CO变换反 应中均具有优良的性能。
