專利名稱：：一種煤層氣脫氧催化劑、其制備方法及應用的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種煤層氣脫氧催化劑、其制備方法及應用。
背景技術：
：煤層氣是一種附存于煤層中的烴類氣體，主要成份為高純度甲烷(CH4)。由于煤層氣不含常規(guī)天然氣中必不可少的硫(H2S)等有害雜質，也不含苯、汞、鉛等可致癌的有毒物，所以煤層氣是世界公認的優(yōu)質清潔能源。通過地面鉆采和井下抽放兩種技術開采出的煤層氣質量差異很大，其利用方式也有很大不同。前者開采出的煤層氣中CH4濃度在90。/。以上，適合輸入天然氣管道系統(tǒng)，可用作發(fā)電燃料、工業(yè)燃料、車用燃料、化工原料和居民生活燃料。而后者回收的煤層氣中CH4濃度平均為30-50%,壓力也較低，通常只能就地作為民用燃料，絕大部分被燃燒放空，造成了極大的能源浪費。而與此同時，我國天然氣資源供求矛盾日趨嚴重。因此，這種中、低濃度的煤層氣必須要考慮加工提純、加壓以便長距離輸送、使用。煤層氣提純技術是指將N2或空氣與CH4分離，使煤層氣中甲烷含量相應增加，從而可以提高煤層氣的熱值及降低輸送成本。煤層氣提純技術主要包括低溫深冷分離、變壓吸附和膜分離等三種。然而，一個潛在的安全問題是，這種井下抽采的低濃煤層氣中混有空氣/氧氣，一般氧氣濃度可達10%左右。如將這種含氧煤層氣直接進行分離提純，由于上述三種方法分離過程均在高壓下操作，或多或少總會有某一階段處于甲垸的燃燒和爆炸極限范圍內，因此存在巨大的安全隱患。一種較為安全的分離提純方案是先以催化燃燒的方法選擇性脫除煤層氣中的氧氣再進行提純處理。這種方法可以將煤層氣中含氧量降到0.5%以下，并徹底消除了操作過程的安全隱患。同時從經(jīng)濟性角度而言，該技術亦具有較好的商業(yè)價值。催化脫氧工藝的本質是富燃貧氧氣氛下CH4的催化燃燒，該過程發(fā)生的主要反應為CH4+202—C02+2H20。由上述反應可見，若直接脫除10%左右的02，則需消耗5%左右的CH4，由此可能導致催化劑床層溫度達IOO(TC以上(氣體絕熱溫升約70(TC左右)。因此，采用循環(huán)反應器和部分產(chǎn)品氣循環(huán)工藝是必然的選擇，不僅可以將反應床層溫度控制在65(TC以下以利于反應器材質選擇和催化劑壽命的延長，同時可以有效消除由于反應溫度過高而引起的副反應發(fā)生(由反應體系熱力學分析可知，65(TC以下甲烷的水蒸汽重整反應和裂解積碳反應發(fā)生的可能性較小)。相應地，尋求一種起燃溫度較低、能在富燃貧氧氣氛下長時間穩(wěn)定操作的CH4催化燃燒催化劑，是該催化脫氧工藝的關鍵所在。通常意義上的CH4催化燃燒是指在富氧的條件下(燃料/空氣摩爾比可低至1-5%),借助催化劑在低起燃溫度下(200-350°C)進行無焰燃燒，并將CH4氧化轉化為C02和H20的過程。與各種金屬氧化物催化劑相比，負載型貴金屬催化劑由于其具有更高的催化活性、更低的起燃溫度以及更好的抗毒性能而被廣泛地應用于CH4催化燃燒過程(特別是低溫燃燒段)。對CH4的氧化而言，貴金屬Pd的活性高于Pt和Rh，且普遍使用A1203、Si02、Ti02以及Zr02等為載體。針對貴金屬Pd催化劑，一個不可忽略的現(xiàn)象是，在富氧反應條件下，Pd極易向PdO轉變，隨著反應溫度的升高，PdO又可被還原分解為金屬Pd。PdO—Pd的分解轉換溫度因原料氣及催化劑組成的影響而有所不同，一般在700-80(TC左右。這種PdO和Pd之間的平衡及相互轉換，某些情況下會使得催化燃燒過程變得很不穩(wěn)定，有振蕩現(xiàn)象產(chǎn)生(Oscillatorybehavior),即催化活性隨著反應溫度升高而上升又伴隨著突然的活性下降。為緩解這種催化活性振蕩現(xiàn)象，人們通過諸如采用多金屬活性組分催化劑如Pd-Pt(K.Perssonetal.，J.Catal.，231(2005)139.)和Pd-Pt-M(JP61033233)、在Pd基催化劑中加入Ce、La、Nd、Sm等稀土元素(USPatent5216875)、以及采用貴金屬PdO/Pd多層分布(JP63088041)的特殊催化劑制備方法等來延緩PdO—Pd形態(tài)的轉變，上述手段在一定程度上均抑制了催化劑活性的衰減。針對本發(fā)明所涉及的富燃貧氧條件下的CH4催化燃燒工況，上述催化活性振蕩現(xiàn)象不僅依然存在，而且表現(xiàn)得更為頻繁和劇烈。這是因為，一方面隨著反應的進行和02濃度的逐漸降低，PdO—Pd的分解轉換溫度會逐漸前移；另一方面，在整體的還原性氣氛下，PdO會在較低的溫度下就被迅速完全還原為Pd，造成催化劑活性位喪失，嚴重時可能引起反應床層溫度低于催化劑起燃溫度，導致反應終止/熄火，從而使通過煤層氣催化燃燒的方式進行脫氧凈化的技術方案難以實現(xiàn)。鑒于此，上述針對富氧條件下開發(fā)的各種負載型貴金屬Pd催化劑可能并不適用于本發(fā)明所涉及的富燃貧氧條件下的CH4催化燃燒工況，有必要專門針對富燃貧氧的還原性氣氛，開發(fā)新型的負載型貴金屬Pd催化劑。在催化劑中引入具有一定儲放氧功能的稀土催化組分，通過其與Pd的相互作用來調節(jié)催化劑上的微觀氧化還原氣氛，提高PdO—Pd的分解轉換溫度并使完全還原后的Pd能夠快速氧化為PdO,從而穩(wěn)定催化劑上PdO/Pd的比例，緩解催化活性振蕩現(xiàn)象，達到穩(wěn)定燃燒過程的目的。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供了一種煤層氣脫氧催化劑、其制備方法及應用。本發(fā)明提供了一種煤層氣脫氧催化劑，該催化劑包括主要催化活性組分、催化助劑以及催化劑載體；其中主要催化活性組分和催化助劑以涂層的形式擔載在結構規(guī)整的惰性載體上制成整體催化劑。本發(fā)明提供的煤層氣脫氧催化劑，主要催化活性組分為鉑族貴金屬Pd、Pt、Ru、Rh、Ir中的一種或幾種的組合，優(yōu)選Pd、Pd-Rh、Pd-Pt、Pd-Rh-Pt中的一種；主要催化活性組分的含量以貴金屬單質計，占催化劑總重量的0.01-5%(優(yōu)選0.1-1%);在貴金屬或其組合中，Pd的含量以單質計，占貴金屬總重量的50-100%(優(yōu)選70-90%)。本發(fā)明提供的煤層氣脫氧催化劑，催化助劑為堿金屬/堿土金屬氧化物和002基復合氧化物；堿金屬/堿土金屬氧化物含量占催化劑總重量的1-10%(優(yōu)選2-5%);Ce02基復合氧化物含量占催化劑總重量的1-70%(優(yōu)選5-30%);在Ce02基復合氧化物中，Ce02的含量占Ce02基復合氧化物總重量的30-100%(優(yōu)選40-75%);堿金屬/堿土金屬氧化物為Na20、K20、MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或其組合，優(yōu)選MgO、K20、CaO;Ce02基復合氧化物為Ce02與鑭系稀土元素Pr、Nd、Sm、Eu、Gd或/和過渡元素Y、Zr、La或/和？A1203的雙元或多元復合物，優(yōu)選Ce-Zr、Ce-Sm、Ce-Zr-Al、Ce-Zr-Y復合氧化物。本發(fā)明提供的煤層氣脫氧催化劑，催化劑載體選自堇青石蜂窩陶瓷、莫來石蜂窩陶瓷、Ab03蜂窩陶瓷、金屬蜂窩、金屬泡沫等整體結構載體材料的一種或多種。本發(fā)明提供了上述催化劑的制備方法，步驟如下(1)制備Ce02基復合氧化物助劑，將其擔載到結構規(guī)整的惰性催化劑載體上，經(jīng)干燥和焙燒，得到催化劑前體A;(2)將堿金屬/堿土金屬氧化物擔載到上述步驟(1)得到的催化劑前體A上，并經(jīng)干燥和焙燒，得到催化劑前體B;(3)將鉑族貴金屬活性組份擔載到上述步驟(2)得到的催化劑前體B上，經(jīng)干燥和焙燒，制成氧化態(tài)催化劑C;(4)將氧化態(tài)催化劑C進行還原，得最終催化劑D。本發(fā)明提供的催化劑的制備方法，所述Ce02基復合氧化物助劑是Ce02與鑭系稀土元素的氧化物或/和過渡元素的氧化物或/和？A1203形成的粒徑小于500nrn的雙元或多元微晶混合物。本發(fā)明提供的催化劑的制備方法，所述步驟(O為采用共沉淀法、均相沉淀法、反相微乳液法、高溫水熱合成法、速分解法等中的任意一種方法(優(yōu)選均相沉淀法)制備的Ce02與鑭系稀土元素的氧化物或/和過渡元素的氧化物或/和？A1203形成完全復合的Ce02基雙元或多元復合物；將制備的粉末態(tài)Ce02基復合氧化物分散在去離子水中，采用濕法高能球磨制得含有Ce02基復合氧化物助劑重量百分含量在20-40。/。之間的水溶性漿料，用硝酸調整漿料的pH值在3-4之間,然后將此漿料涂覆到惰性催化劑載體上，經(jīng)過干燥和焙燒，得到催化劑前體A;催化劑前體A的干燥及焙燒方式最好選擇快速干燥及緩慢焙燒，如在微波爐中快速干燥3-10分鐘，在馬弗爐中以2.5-C/分鐘的升溫速率升至70(TC焙燒24小時；此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量；此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量。以采用Ce(N03)3*6H20、Zr<N03k3H20和A1(N03)3'9H20作為前驅體制備Ce-Zr-Al復合氧化物為例，包括以下步驟(A-l)配制含有Ce(N03)3'6H20、Zr(N03)4'3H20和A1(N03)39H20，以及尿素的混合水溶液；(A-2)加熱上述步驟(A-l)中的混合水溶液至尿素分解并進一步加熱至沸騰狀態(tài)攪拌數(shù)小時，經(jīng)均相共沉淀制得Ce02基復合氧化物前體；(A-3)陳化、過濾、洗滌、干燥及焙燒步驟(A-2)所得的復合氧化物前體，得到粉末態(tài)的完全復合的Ce02基三元復合氧化物。干燥及焙燒方式最好選擇緩慢干燥及緩慢焙燒，如在60°C真空干燥箱中干燥15小時以上，在馬弗爐中以2.5-C/分鐘的升溫速率升至500。C焙燒2-4小時。本發(fā)明提供的催化劑的制備方法，所述步驟(2)為堿金屬/堿土金屬氧化物是通過含有堿金屬或堿土金屬氧化物助劑組分的前驅體水溶液浸漬的方式擔載在催化劑前體A上(如以Mg(N03)2溶液浸漬催化劑前體A以擔載MgO)，經(jīng)過干'燥和焙燒，得到催化劑前體B;同樣地，催化劑前體B的干燥及焙燒方式最好選擇快速干燥及緩慢焙燒，如在微波爐中快速干燥3-10分鐘，在馬弗爐中以2.5'C/分鐘的升溫速率升至700'C焙燒2-4小時；此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量。本發(fā)明提供的催化劑的制備方法，所述步驟(3)為鉑族貴金屬催化活性組分是通過含有貴金屬組分的前驅體水溶液/混合水溶液浸漬的方式擔載在催化劑前體B上(如以PdCl2、RhCl3、PtCl2的混合溶液浸漬催化劑前體B以擔載Pd-Pt-Rh)，經(jīng)過干燥和焙燒，制成氧化態(tài)催化劑C;同樣地，催化劑c的干燥及焙燒方式最好選擇快速干燥及緩慢焙燒，如在微波爐中快速干燥3-10分鐘，在馬弗爐中以2.5'C/分鐘的升溫速率升至70(TC焙燒2-4小時；此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量。本發(fā)明提供的催化劑的制備方法，所述步驟(4)中氧化態(tài)催化劑C的還原方式可以為H2還原和水合肼還原，優(yōu)選10%112-90%!^氣氛下于450-550。C下還原2-4小時。本發(fā)明提供的催化劑應用于以煤層氣脫氧凈化為目的的甲烷催化燃燒過程。本發(fā)明的催化劑應具有如下特性能在富燃貧氧氣氛下穩(wěn)定燃燒、活性高、壽命長、點火起燃溫度低、副反應少(CH4重整、CH4裂解積碳反應)等。其中，能在富燃貧氧氣氛下穩(wěn)定燃燒是本發(fā)明所涉及的催化劑及催化脫氧工藝的最關鍵所在。本發(fā)明提供的用于煤層氣脫氧凈化工藝的甲烷催化燃燒催化劑在實驗室近3000小時的壽命實驗中，02的轉化率始終維持在96%以上，與常規(guī)的用于富氧條件下甲烷催化燃燒過程的Pd/Al203催化劑體系相比，催化劑的活性振蕩現(xiàn)象基本被消除，表明本發(fā)明所提供的甲烷催化燃燒催化劑具有活性高、燃燒穩(wěn)定性好、壽命長等優(yōu)點。通過向催化劑體系中引入具有一定儲放氧功能的稀土催化組分，利用其與貴金屬Pd的相互作用實現(xiàn)了催化劑上的微觀氧化還原氣氛的自我調節(jié)，提高了PdO—Pd的分解轉換溫度并使還原后的Pd能夠快速氧化為PdO，從而使催化活性組分PdO/Pd的比例保持穩(wěn)定，緩解了催化活性振蕩現(xiàn)象，達到了穩(wěn)定燃燒過程的目的。將催化劑使用前進行還原，所得催化劑不僅會提高燃燒過程穩(wěn)定性，同時其低溫點火起動性能可以獲得較大幅度提升。本發(fā)明催化劑的上述優(yōu)良性能表明該催化劑特別適合于在以煤層氣脫氧凈化為目的的甲垸催化燃燒過程中應用。本發(fā)明所提供的催化劑還可進一步拓展應用于富燃貧氧還原性氣氛下的CO及低碳烴類的催化燃燒過程。圖i為本發(fā)明催化劑樣品Example-l、Example-2和Example-3的H2-TPR譜圖(曲線(l)為Example-l，曲線(2)為Example-2，曲線(3)為Example-3;實驗條件為10volc/。H2/90vomAr混合氣氛，升溫速率10°C/min);圖2為本發(fā)明催化劑樣品Example"在脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為5(P/()CH4，2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr'1(干基空速));圖3為本發(fā)明催化劑樣品Example-2在脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為50y。CH4，2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr"(干基空速))；圖4為本發(fā)明催化劑樣品Example-3在脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為50。/。CH4，2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr"(干基空速))；圖5為本發(fā)明催化劑樣品Comparison-1在脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為50^CH4,2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr"(干基空速))；圖6為本發(fā)明催化劑樣品Comparison-5在脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為50。/。CH4，2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr'1(干基空速))。圖7為本發(fā)明催化劑樣品Comparison-8在脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為5(P/。CH4，2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr'1(干基空速))；圖8為本發(fā)明催化劑樣品Example-2-l在3000小時以上的脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為50%CH4，2.85%02，N2平衡；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hf1(干基空速))；圖9為本發(fā)明催化劑樣品Example-2-2在高02濃度的脫氧反應過程中催化劑床層溫度隨反應時間變化曲線(原料氣的干基摩爾組成為39.15%CH4,12.60°/。O2,&平衡；原料氣的GHSV為40000hr"(干基空速)。具體實施例方式以下實施例將對本發(fā)明予以進一步的說明，但并不因此而限制本發(fā)明。除非另外指出，在本發(fā)明說明書的具體實施例(不含比較例)中出現(xiàn)的催化劑，在本發(fā)明說明書所描述的反應工藝條件下，其脫02轉化率均在96%以上。同時，為更好地描述在本發(fā)明說明書的具體實施例及比較例中給出的催化劑的催化燃燒過程，其燃燒穩(wěn)定性情況均以催化劑床層上、中、下三部分的溫度變化表示。本發(fā)明所述的反應空速定義為反應氣體原料(干基)每小時進入反應系統(tǒng)的體積流量除以催化劑的體積。以GHSV表示，單位為hr'1。本發(fā)明所述的催化劑點火起燃溫度是指在本發(fā)明說明書所描述的反應工藝條件下，催化劑床層達到某一溫度時，床層溫度突然急劇上升并最終能夠使催化劑的燃燒呈穩(wěn)定狀態(tài)。定義該溫度為催化劑點火起燃溫度。本發(fā)明所述的脫02轉化率定義為原料氣中02被轉化的摩爾百分比，即原料氣與產(chǎn)品氣中02的摩爾數(shù)之差相對于原料氣中02的摩爾百分比，單位為％。除非另外指出，在本發(fā)明說明書的具體實施例(不含比較例)中出現(xiàn)的催化劑，在本專利說明書所描述的反應工藝條件下，其脫02轉化率均在%%以上。同時，為更好地描述在本發(fā)明說明書的具體實施例及比較例中給出的催化劑的催化燃燒過程，其燃燒穩(wěn)定性情況均以催化劑床層上、中、下三部分的溫度變化表示。通常意義上的甲烷催化燃燒是在富氧條件下進行的，負載型貴金屬催化劑(如PdO/Al203等)是應用最廣泛的低溫燃燒段CH4燃燒催化劑。對PdO/Ab03催化劑而言，PdO和Pd之間的分解轉換不可避免，從而引起催化劑活性振蕩現(xiàn)象。這種振蕩現(xiàn)象的本質是催化劑上的催化活性組分PdO/Pd比例的周期性改變。目前，越來越多的證據(jù)表明，在催化劑上維持一定的PdO/Pd比例，不僅可以獲得更高的甲烷燃燒活性，同時也使得燃燒過程更加穩(wěn)定(C.A.Mulleretal.，CatalysisToday,47(1999)245.)，這可能與甲垸催化燃燒過程涉及的氧化還原機理有關。在富氧燃燒條件下，由于過量02的存在，使得PdO分解為Pd的溫度大大后移，同時分解后的Pd又較易重新氧化成PdO。因此在富氧燃燒條件下，催化劑的活性振蕩現(xiàn)象在低溫下表現(xiàn)得并不劇烈和頻繁。Y.Deng等人的研究表明，在富氧氣氛下甲烷的催化燃燒過程中，催化劑的活性振蕩現(xiàn)象只在(VCH4比為1.0-2.0的較小范圍內存在(Y.Dengetal.，JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,142(1999)51.)。而在本發(fā)明申請所涉及的富燃貧氧條件下，一方面隨著反應的進行和02濃度的逐漸降低，PdO—Pd的分解轉換溫度會逐漸前移；另一方面，在整體的還原性氣氛下，PdO會在較低的溫度下就被迅速完全還原為Pd，造成催化劑活性位喪失，嚴重時可能引起反應床層溫度低于催化劑起燃溫度，導致反應終止/熄火，從而使通過煤層氣催化燃燒的方式進行脫氧凈化的技術方案難以實現(xiàn)。為此，本專利通過改變催化劑的催化組分體系構成，向催化劑體系中引入具有一定儲放氧功能的稀土催化組分替代A1203,利用其與貴金屬Pd的相互作用，實現(xiàn)催化劑上微觀氧化還原氣氛的自我調節(jié)，緩解催化活性振蕩現(xiàn)象，達到穩(wěn)定燃燒過程的目的。002和含Ce的固溶體在汽車尾氣凈化三效催化劑中得到了廣泛的研究和應用。(^3+和Ce"的相互轉換使Ce能夠在貧燃的條件下儲存02，在富燃的條件下釋放02以促進汽車尾氣中CO和HC的氧化。同時，Ce02的存在還能夠抑制A1203載體的燒結和提高貴金屬催化組分的分散度。在甲垸的催化燃燒反應中，CeQ2的作用與在汽車尾氣凈化三效催化劑中的作用略有不同，主要是利用C和Ce"司的相互轉換來提高PdO—Pd的分解轉換溫度并使還原后的Pd能夠快速氧化為PdO。Ce02的上述作用已經(jīng)在富氧條件下的甲烷催化燃燒過程中得到證明(P.O.Theveninetal.，JournalofCatalysis,215(2003)78.)，少量Ce02(如5wt%)的應用即可起到上述作用。但在富燃貧氧的還原性條件下，PdO和Pd之間的分解轉換更加頻繁，同時轉換溫度也將更低，少量Ce02的引入將難以達到上述目的。因此，在本專利申請中，將以Ce02全部或大部取代A1203用以擔載和分散貴金屬Pd。更進一步地，在Ce02中引入其他鑭系金屬或/和其他過渡金屬或/和y-A1203，與Ce02形成雙元或多元復合氧化物，通過金屬之間的相互作用，可以提高Ce02的穩(wěn)定性、Ce02的氧交換能力并增大比表面積、改善催化劑的點火起動性能。Ce02基復合氧化物催化材料的一些物理特性如比表面積、粒徑大小與分布、孔徑分布、是否形成單相固溶體等都將直接影響Ce02基復合氧化物的氧交換能力，進而影響催化劑的活性和穩(wěn)定性。本發(fā)明某些實施方案提供的較佳的Ce02基復合氧化物催化材料組分構成和制備方法可使其具有較佳的性能，如高比表面積、高的氧交換能力和熱穩(wěn)定性等。由熱力學分析可知，在本發(fā)明專利所涉及的煤層氣催化脫氧反應工藝條件下，甲垸的水蒸汽重整反應(CH4+H20—CO+3H2)和裂解積碳反應(CH4—C+2H2)發(fā)生的可能性較小。盡管如此，在本發(fā)明某些實施方案中，仍然引入堿金屬和堿土金屬氧化物助劑，這將有利于在反應過程中提高水的吸附強度，促進催化劑表面碳物種與水分子之間的反應，從而抑制催化劑表面積碳。為使本發(fā)明催化劑發(fā)揮最佳效果并具有良好的點火起動性能，在本發(fā)明某些較佳的實施方案中，需要將催化劑預先進行還原。經(jīng)過預還原的催化劑在點火起動過程中將保持較佳的PdO/Pd比例，并且能夠在常溫下(25°C)實現(xiàn)點火起動。此外，為適應煤層氣大流量、低壓頭的氣源條件，催化劑床層還必須具有較低的阻力降。具有規(guī)整幾何形狀的催化劑結構如蜂窩狀催化劑等在獲得較低的催化劑床層阻力降方面具有優(yōu)勢。實施例1將393.574gZr(N03)4'3H20分散于800ml去離子水中，在攪拌的情況下加熱至75-8(TC使之完全溶解，待溶液冷卻后定容至1000ml得濃度為1M的Zr(N03)4溶液。取上述溶液100ml，連同43.465gCe(N03)3'6H20、37.876gAl(NO3)3"H2O溶于去離子水中定容至300ml，在不斷攪拌的情況下，用分液漏斗向上述混合溶液中滴入25-28%氨水，氨水量根據(jù)pH值控制，直至pH值達到8-9。然后將所制得的沉淀充分攪拌2小時，抽濾，并用1200ml去離子水分3次洗漆濾餅，將洗滌過的濾餅置于6(TC真空烘箱中干燥20小時，在馬弗爐中以2.5'C/分鐘的升溫速率升至50(TC焙燒2小時，得到34.314g重量百分比組成為50%CeO2-35%ZrO2-15%Al2O3的復合氧化物粉體。該粉體的BET比表面積為154.7m2/g,其H2-TPR譜圖示于圖1，還原過程H2耗量為638.5nmol/g。將上述粉體與15mlpH值為1.2的HN03溶液和30ml去離子水混合，采用濕式球磨法球磨18小時，制得含有上述Ce-Zr-Al復合氧化物的水溶性漿料。用適量去離子水和pH值為1.2的HN03溶液調節(jié)所得的漿料，使其pH值控制在3-4的范圍內，固體物重量百分含量在34%左右，得到約100ml適于蜂窩載體涂敷的水溶性漿料。將重量為0.3764g的堇青石蜂窩陶瓷載體浸沒于上述含有Ce-Zr-Al復合氧化物的漿料中，并適當攪動漿料，浸沒3分鐘后取出蜂窩，用壓縮空氣吹掃蜂窩陶瓷通道內多余的漿料，然后用微波爐快速干燥上述涂敷過的蜂窩載體3分鐘，再于馬弗爐中70(TC焙燒2小時得到Ce-Zr-Al復合氧化物擔載量為0.031g的催化劑中間體。重復此過程2次制得Ce-Zr-Al復合氧化物擔載量為0.0565g的催化劑中間體。然后，再將得到的催化劑中間體浸沒于50ml2.7M的Mg(N03)2溶液中，采用上述同樣方法使該催化劑中間體上擔載0.014g的MgO。接著，再采用上述同樣方法在擔載MgO的催化劑中間體上擔載貴金屬催化組分PdO，使用的浸漬液為50ml含有7mg/mlPd的PdCl2溶液。經(jīng)過微波干燥及700°C2小時焙燒后得到所需的氧化態(tài)貴金屬蜂窩陶瓷催化劑。上述催化劑用10%112-90%1^混合氣體于450°(:下還原2小時，得到貴金屬單質態(tài)催化劑，樣品代號為Example-l，其具體組成為0.18%Pd/3.13。/。MgO/12.62。/。Ce-Zr-Al-Ox/84.07。/。堇青石(Cordierite)。實施例2在70L的反應釜內加30L去離子水，攪拌狀態(tài)下將6459g的尿素、1311g的(NH4)2Ce(N03)6投入釜內，最后將濃度為lM的Zr(N03)4溶液2.39L和另外12L去離子水加入釜中。加熱釜內料液至尿素分解并進一步加熱至沸騰狀態(tài)(98-100°C)攪拌4小時，然后停止加熱繼續(xù)攪拌陳化2小時，經(jīng)均相共沉淀制得Ce02-Zr02復合氧化物前體。將制得的沉淀物離心過濾，用60L的沸水在攪拌的狀態(tài)下于反應釜內充分洗滌濾餅兩次，每次洗滌后均進行離心過濾。用去離子水洗滌過濾兩次后，再將所得濾餅充分分散于10L的異丙醇溶劑中以帶走沉淀物中殘余水，將異丙醇離心過濾干凈。所得的沉淀物在6(TC真空干燥箱中干燥20小時，在馬弗爐中以2.5。C/分鐘的升溫速率升至50(TC焙燒2小時制得700g重量百分比組成為58%Ce02-42%Zr02的Ce-Zr復合氧化物粉體。采用上述同樣的方法，以750g的A1(N03)3'9H20制得100g的Y-A1203粉體。將上述700g的Ce-Zr復合氧化物粉體與100g的，^203粉體均勻分散在500mlpH值為1.2的HN03溶液和600ml去離子水中，采用濕式球磨法球磨18小時，制得含有上述Ce-Zr氧化物及？A1203的三元微晶混合物水溶性漿料。用適量去離子水和pH值為1.2的HN03溶液調節(jié)所得的漿料，使其pH值控制在3-4的范圍內，固體物重量百分含量在34%左右，得到約2.3L適于蜂窩載體涂敷的水溶性漿料。經(jīng)粒度分析儀測定，該漿料中微晶混合物的粒度小于500nm。取部分上述漿料樣品經(jīng)干燥及50(TC焙燒后進行BET及HrTPR表征，該微晶混合物的BET比表面積為143.2m2/g,其H2-TPR譜圖示于圖1，還原過程H2耗量為647.6nmol/g。將重量為790g的堇青石蜂窩陶瓷載體浸沒于上述含有Ce-Zr-Al微晶混合物的漿料中，并適當攪動漿料，浸沒3分鐘后取出蜂窩，用壓縮空氣吹掃蜂窩陶瓷通道內多余的漿料，然后用微波爐快速干燥上述涂敷過的蜂窩載體15分鐘，再于馬弗爐中700'C焙燒2小時得到Ce-Zr-Al微晶混合物擔載量為63.2g的催化劑中間體。重復此過程2次制得Ce-Zr-Al微晶混合物擔載量為118.5g的催化劑中間體。然后，再將得到的催化劑中間體浸沒于2L的2.7M的Mg(N03)2溶液中，采用上述同樣方法使該催化劑中間體上擔載29.1g的MgO。接著，再采用上述同樣方法在擔載MgO的催化劑中間體上擔載貴金屬催化組分PdO，使用的浸漬液為2L含有7mg/mlPd的PdCl2械,溶液。經(jīng)過微波干燥及700°C2小時焙燒后得到所需的氧化態(tài)貴金屬蜂窩陶瓷催化劑。上述催化劑用10。/。H2-90。/。N2混合氣體于45(TC下還原4小時，得到貴金屬單質態(tài)催化劑。從上述制得的催化劑上隨機切割下重量為0.4521g的樣品，樣品代號為Example-2，其具體組成為0.18。/oPd/3.09o/oMgO/12.62o/oCe-Zr-Al-Ox/84.11o/o堇青石。實施例3采用實例2中所述的制備Ce-Zr復合氧化物的方法制備重量百分組成為58%CeOr42%Zr02的Ce-Zr復合氧化物粉體并取樣進行BET及H2-TPR表征。該Ce-Zr復合氧化物的BET比表面積為120.4m2/g，其H2-TPR譜圖示于圖l，還原過程H2耗量為810.7Mmol/g。以上述制備的Ce-Zr復合氧化物粉體代替實例1及實例2中的Ce-Zr-Al三元復合物或微晶混合物，采用實例1及實例2中制備Ce02基復合氧化物漿料的方法制備Ce-Zr復合氧化物漿料，并以相同的涂層涂覆方法進行Ce-Zr復合氧化物、MgO及貴金屬Pd的涂覆，制得具體組成為0.18yoPd/3.12yoMgO/12.76MCe-Zr-Ox/83.94n/。堇青石的催化劑樣品，樣品代號為Example-3。實施例4在固定床反應器上對實施例1、實施例2及實施例3所制備的催化劑樣品Example-l、Example-2和Example-3進行了煤層氣脫氧性能測試評價。根據(jù)本發(fā)明所描述的煤層氣脫氧凈化的循環(huán)工藝設定了如下的反應評價條件原料氣的摩爾百分比組成為50%CH4，2.85%02，N2平衡(干基組成)；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hr"(干基空速)。原料氣連同水被預熱到30(TC通入催化劑床層進行脫氧催化燃燒反應。為減少反應熱損失，反應器外用電加熱爐維持溫度33(TC。原料氣和產(chǎn)品氣中的CH4、N2、C02、CO以及H2通過氣相色譜熱導檢測器檢測；原料氣和產(chǎn)物中的02通過PROLINE^過程質譜儀在線檢測。催化床層溫度每隔3秒采集一個數(shù)據(jù)。在固定床反應器中布置四根熱電偶，分別檢測催化劑上、中、下以及氣流主體的溫度(分別以Tin、Tmid、T。ut及Tg表示)。除非另有說明，以下本發(fā)明催化劑的具體實施例中催化劑的催化燃燒脫氧性能測試均在上述實驗條件下進行。在樣品Example-l、Example-2及Example-3的催化脫氧反應過程中，通過PROLINE^過程質譜儀在線檢測的產(chǎn)品氣中O2濃度始終維持在0.1M以內，即02的轉化率在96%以上。由氣相色譜分析的典型產(chǎn)品氣體組成如下-49.02%CH4，1.61%C02，0.2%H2，0.14%CO，N2平衡。H2和CO來自過程伴生的CH4部分氧化或CH4的水蒸汽重整等副反應，但副反應量極小。反應過程中催化劑樣品Example-l、Example-2及Example-3的溫度變化曲線示于圖2、圖3及圖4。由圖可見，在數(shù)百小時的反應時間內，CH4的催化燃燒過程均較為平穩(wěn)，沒有觀察到催化活性振蕩現(xiàn)象。對比圖2至圖4可以發(fā)現(xiàn)，催化劑樣品Example-l、Example-2的催化劑床層上點溫度有隨著反應時間的延長緩慢下降的趨勢，而樣品Example-3的溫度則比較平穩(wěn)，可見樣品Example-3的催化脫氧反應穩(wěn)定性更好，這與其中的Ce02基復合氧化物助劑具有更高的氧化還原能力有關(見圖1的H2-TPR圖譜)。為考察本發(fā)明催化劑在煤層氣脫氧條件下的點火起動性能，在固定床反應器上對實施例1、實施例2及實施例3所制備的催化劑樣品Example-l、Example-2及Example-3進行了點火起動性能測試。為最大限度地適應初始煤層氣原料氣中的02濃度之變化(變化范圍為6-12%)，本發(fā)明所描述的煤層氣脫氧凈化的循環(huán)工藝設定了如下的點火工藝條件原料氣的摩爾百分比組成為50%CH4，6%02，N2平衡(干基組成)；更進一步地，為確保室溫下(25°C)點火成功，需引入占上述原料氣總流量6%的112;全部氣體的GHSV為5000hr—1(干基空速)。除非另有說明，以下本發(fā)明催化劑的具體實施例中催化劑的點火起動性能測試均在上述實驗條件下進行。室溫下催化劑點火成功與否以點火條件下催化劑床層溫度是否上升并達到穩(wěn)定燃燒狀態(tài)為準。由本實驗可知，實施例1及實施例2所制備的催化劑樣品Example-l和Example-2均能夠在氣體GHSV為5000hr"(干基空速)的條件下于室溫順利點火起動，而實施例3制備的催化劑樣品Example-3則室溫下點火起動困難，需要將之預熱到5(TC以上才能順利起動。這與Example-l和Example-2中的Ce02基復合氧化物助劑具有更高的比表面積從而具有更好的貴金屬分散度有關。實施例5本實施例試圖闡明的是不同的Ce02基復合氧化物助劑組成及含量對本發(fā)明催化劑的催化脫氧性能及點火性能的影響。采用實施例2中制備Ce02基復合氧化物粉體的均相沉淀方法制備不同組成的Ce02基單元或多元復合氧化物粉體，以及Y-Al203粉體及Zr02粉體；然后采用實施例2中所述的制備催化劑的方法制備一系列催化劑，催化劑的詳細組成列于下表l。其中Ce02含量較少的催化劑樣品Comparison-l和Comparison-2，以及不含Ce02助劑的催化劑樣品Comparison-3和Comparison-4作為本發(fā)明催化劑的對比樣。表1Ce02基復合氧化物助劑組成及含量不同的催化劑樣品<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>對上述催化劑樣品分別進行了催化脫氧性能測試。實驗結果表明，在本發(fā)明權利要求所述催化劑配方組成范圍內的催化劑樣品Example-4至Example-9，在脫氧反應過程中催化劑的床層溫度均較為平穩(wěn)，表明燃燒過程穩(wěn)定；而本實施例中的對比樣Comparison-1至Comparison-4，則在反應過程中均出現(xiàn)了較大程度的溫度波動。典型的溫度波動見樣品Comparison-l的反應過程溫度變化曲線圖5。上述事實表明，在本發(fā)明專利的催化劑配方組成中，適量Ce02的引入對富燃貧氧條件下的催化燃燒過程穩(wěn)定性起到了決定性的作用。同樣地，對上述催化劑樣品分別進行了催化脫氧點火起動性能測試。實驗結果列于表2。由表2可見，在本發(fā)明專利的催化劑配方組成中，適量，A1203的引入對催化劑的低溫點火起動起到了好的作用。表2Ce02基復合氧化物助劑組成及含量不同的催化劑樣品的點火起動性能樣品代號室溫(25°C)點火起動性能點火起動溫度，°cExample-4否45Example-5否50Example-6否50Example-7否50Example-8是25Example-9否40Comparison-1是25Comparison-2否50Comparison國3是25Comparison-4否55實施例6本實施例試圖闡明的是不同的貴金屬催化活性組分組成及含量對本發(fā)明催化劑的催化脫氧性能及點火性能的影響。除了貴金屬Pd用不同組成及含量的貴金屬單元或多元貴金屬代替外，催化劑樣品的制備及組成均與實施例3相同(由于貴金屬含量的不同及不同批次的樣品制備可能造成催化劑組分配方組成略有差異)。催化劑的詳細組成列于下表3。其中不含貴金屬活性組分Pd的催化劑樣品Comparison-5至Comparison-7作為本發(fā)明催化劑的對比樣。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>對上述催化劑樣品進行的催化脫氧性能測試結果表明，在本發(fā)明權利要求所述催化劑配方組成范圍內的催化劑樣品Example-10至Example-13,在脫氧反應過程中催化劑的床層溫度均較為平穩(wěn)，表明燃燒過程穩(wěn)定；而本實施例中的對比樣Comparison-5至Comparison-7，則在反應過程中均出現(xiàn)了較大程度的溫度波動，其中對比樣Comparison-5更是出現(xiàn)了反應溫度隨反應時間延長逐漸降低的情況，表明催化劑的燃燒活性逐漸衰減(見圖6)。上述事實表明，在本發(fā)明專利的催化劑配方組成中，適量的貴金屬Pd對維持富燃貧氧條件下的催化燃燒過程穩(wěn)定性是必不可少的。同樣地，對上述催化劑樣品分別進行了催化脫氧點火起動性能測試。實驗結果列于表4。由表4可見，在本發(fā)明專利的催化劑配方組成中，貴金屬含量的適當增加將對催化劑的低溫點火起動起到好的作用。表4貴金屬催化活性組分組成及含量不同的催化劑樣品的點火起動性能<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>實施例7本實施例試圖闡明的是不同的催化劑還原條件對本發(fā)明催化劑的催化脫氧性能及點火性能的影響。除還原條件不同外，催化劑樣品的制備及組成均與實施例3相同(由于不同批次的樣品制備可能造成催化劑組分配方組成略有差異)。催化劑的詳細組成列于下表5。其中氧化態(tài)的催化劑樣品Comparison-8作為本發(fā)明催化劑的對比樣。表5不同還原條件的催化劑樣品樣品代號組成，wt%還原條件Example-140.18%Pd/3.55%MgO/13.41%Ce-Zr-Ox/82.86%堇青石10%H2-90%N2混合氣體于450'C下還原4小時Example-150.18%Pd/3.28%MgO/l3.12%Ce-Zr-Ox/83.42%堇青石室溫(25'C)條件下3%水合肼還原24小時Example-160.18%Pd/2.89%MgO/l2.76%Ce-Zr-Ox/84.17%堇青石室溫(25'C)條件下3%水合肼還原2小時Comparison-80.18%Pd/3.54%MgO/l2.76%Ce-Zr-Ox/83.52%堇青石不還原對上述催化劑樣品進行的催化脫氧性能測試結果表明，在本發(fā)明權利要求所述催化劑配方組成范圍內的催化劑樣品Example-14至Example-16，在脫氧反應過程中催化劑的床層溫度均較為平穩(wěn)，表明燃燒過程穩(wěn)定；而本實施例中的對比樣Comparison-8，則在反應過程中則出現(xiàn)了較大程度的溫度波動(圖7)。上述現(xiàn)象可以解釋為，經(jīng)過H2還原或水合肼還原的催化劑樣品，其PdO和Pd之間的分解轉換溫度更高，并且重新還原后的Pd能夠快速氧化為PdO，從而使得燃燒過程更加穩(wěn)定。同樣地，對上述催化劑樣品分別進行了催化脫氧點火起動性能測試。實驗結果表明，低溫下不同還原狀態(tài)催化劑的點火起動由易到難順序為H2還原>肼還原24小時〉肼還原2小時>氧化態(tài)。實施例8本實施例給出的是本發(fā)明催化劑在催化脫氧反應中的長期穩(wěn)定性實驗結果。實驗采用具體實施例2中催化劑Example-2的平行樣品Example-2-l，在實驗室固定床反應器內進行。催化劑于室溫下(25°C)在摩爾百分比組成為45y。CH4，6%02，6%H2,N2平衡(干基組成)，全部氣體的GHSV為5000hr'1(干基空速)的氣氛下點火起動，并于燃燒穩(wěn)定時切換為反應原料氣組成。原料氣的摩爾百分比組成為50.5%CH4,2.83%02，&平衡(干基組成)；原料氣中的水蒸汽(H20)摩爾含量為9.1%;原料氣的GHSV為40000hf1(干基空速)。在3000小時以上的反應過程中，通過PROLINE過程質譜儀在線檢測的產(chǎn)品氣中02濃度始終維持在0.1%以內，即02的轉化率在96%以上。由氣相色譜分析的典型產(chǎn)品氣體組成如下49.13%CH4，1.56%C02，0.18%H2，0.15%CO,N2平衡。見圖8。本發(fā)明催化劑的上述優(yōu)良性能表明該催化劑特別適合于在以煤層氣脫氧凈化為目的的甲烷催化燃燒過程中應用。實施例9本實施例給出的是本發(fā)明催化劑在高02濃度下(即采用非循環(huán)脫氧工藝)的催化脫氧反應實驗結果。實驗采用具體實施例2中催化劑Example-2的平行樣品Example-2-2，在實驗室固定床反應器內進行。催化劑于室溫下(25°C)在摩爾百分比組成為45%CH4,6%02，6%H2，&平衡(干基組成)，全部氣體的GHSV為5000hr"(干基空速)的氣氛下點火起動，并于燃燒穩(wěn)定時切換為反應原料氣組成。原料氣的摩爾百分比組成為39.15%CH4，12.60%O2，N2平衡(干基組成)；原料氣中不含水蒸汽(H20);原料氣的GHSV為40000hr"(干基空速)。在近240小時的反應過程中(圖9)，燃燒過程穩(wěn)定，通過PROLINE②過程質譜儀在線檢測的產(chǎn)品氣中02濃度始終維持在0.1%以內，即02的轉化率在96%以上。上述實驗結果表明本發(fā)明催化劑還可應用于更高02濃度的富燃貧氧還原性氣氛下并進一步拓展至CO及低碳烴類的催化燃燒過程。權利要求1、一種煤層氣脫氧催化劑，其特征在于該催化劑包括主要催化活性組分、催化助劑以及催化劑載體；其中主要催化活性組分選自鉑族貴金屬中的一種或幾種的組合；主要催化活性組分的含量以貴金屬單質計，占催化劑總重量的0.01-5％；在貴金屬或其組合中，Pd的含量以單質計，占貴金屬總重量的50-100％；催化助劑為堿金屬/堿土金屬氧化物和CeO2基復合氧化物；堿金屬/堿土金屬氧化物含量占催化劑總重量的1-10％；CeO2基復合氧化物含量占催化劑總重量的1-70％；在CeO2基復合氧化物中，CeO2的含量占CeO2基復合氧化物總重量的30-100％；催化劑載體選自堇青石蜂窩陶瓷、莫來石蜂窩陶瓷、Al2O3蜂窩陶瓷、金屬蜂窩、金屬泡沫中整體結構載體材料的一種或多種；上述全部催化活性組分及催化助劑以涂層的形式擔載在上述催化劑載體上制成整體催化劑。2、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述主要催化活性組分為鉑族貴金屬Pd、Pt、Ru、Rh、Ir中的一種或幾種的組合。3、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述堿金屬/堿土金屬氧化物為Na20、K20、MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或其組合o4、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述Ce02基復合氧化物為Ce02與鑭系稀土元素Pr、Nd、Sm、Eu、Gd或/和過渡元素Y、Zr、La或/和？A1203的雙元或多元復合物。5、按照權利要求2所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述主要催化活性組分為Pd、Pd-Rh、Pd-Pt、Pd-Rh-Pt中的一種。6、按照權利要求3所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述堿金屬/堿土金屬氧化物助劑為MgO、K20、CaO中的至少一種。7、按照權利要求4所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述Ce02基復合氧化物為Ce-Zr、Ce-Sm、Ce-Zr-Al、Ce-Zr-Y復合氧化物中至少一種。8、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述主要催化活性組分的含量以貴金屬單質計，占催化劑總重量的0.1-1%。9、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述在貴金屬或其組合中，Pd的含量以單質計，占貴金屬總重量的70-90%。10、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述堿金屬/堿土金屬氧化物含量占催化劑總重量的2-5%。11、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述Ce02基復合氧化物含量占催化劑總重量的5-30%。12、按照權利要求1所述煤層氣脫氧催化劑，其特征在于所述在Ce02基復合氧化物中，Ce02的含量占Ce02基復合氧化物總重量的40-75%。13、一種權利要求1所述催化劑的制備方法，其特征在于步驟如下:(1)制備Ce02基復合氧化物助劑，將其擔載到結構規(guī)整的惰性催化劑載體上，經(jīng)干燥和焙燒，得到催化劑前體A;(2)將堿金屬/堿土金屬氧化物擔載到上述步驟(1)得到的催化劑前體A上，并經(jīng)干燥和焙燒，得到催化劑前體B;(3)將鉑族貴金屬活性組份擔載到上述步驟(2)得到的催化劑前體B上，經(jīng)干燥和焙燒，制成氧化態(tài)催化劑C;(4)將氧化態(tài)催化劑C進行還原，得最終催化劑D。14、按照權利要求13所述催化劑的制備方法，其特征在于所述Ce02基復合氧化物助劑是Ce02與鑭系稀土元素的氧化物或/和過渡元素的氧化物或/和y-A1203形成的粒徑小于500nrn的雙元或多元微晶混合物。15、按照權利要求13所述催化劑的制備方法，其特征在于所述002基復合氧化物助劑的制備是采用共沉淀法、均相沉淀法、反相微乳液法、高溫水熱合成法、速分解法中的任意一種方法制備的Ce02與鑭系稀土元素的氧化物或/和過渡元素的氧化物或/和？A1203形成完全復合的Ce02基雙元或多元復合物。16、按照權利要求13所述催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟(1)為將制備的粉末態(tài)Ce02基復合氧化物分散在去離子水中，采用濕法高能球磨制得含有Ce02基復合氧化物助劑重量百分含量在20-40%之間的水溶性漿料，用硝酸調整漿料的pH值在3-4之間，然后將此漿料涂覆到惰性催化劑載體上，經(jīng)過干燥和焙燒，得到催化劑前體A，此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量。17、按照權利要求13所述催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟(2)為堿金屬/堿土金屬氧化物是通過含有堿金屬或堿土金屬氧化物助劑組分的前驅體水溶液浸漬的方式擔載在催化劑前體A上，經(jīng)過干燥和焙燒，得到催化劑前體B;此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量。18、按照權利要求13所述催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟(3)為鉑族貴金屬催化活性組分是通過含有貴金屬組分的前驅體水溶液/混合水溶液浸漬的方式擔載在催化劑前體B上，經(jīng)過干燥和焙燒，制成氧化態(tài)催化劑C;此步驟可重復進行直至獲得所需要的擔載量。19、按照權利要求13所述催化劑的制備方法，其特征在于所述步驟(4)中氧化態(tài)催化劑C的還原方式為10。/。H;r90。/。N2氣氛下于450-550。C還原2-4小時。20、權利要求1所述催化劑應用于以煤層氣脫氧凈化為目的的甲烷催化燃燒過程。全文摘要一種煤層氣脫氧催化劑、其制備方法及應用，該催化劑以鉑族貴金屬Pd、Pt、Ru、Rh、Ir中的一種或幾種組合為主要催化活性組分，以堿金屬/堿土金屬氧化物Na₂O、K₂O、MgO、CaO、SrO、BaO中的一種或幾種組合，以及CeO₂與鑭系稀土元素Pr、Nd、Sm、Eu、Gd等或/和過渡元素Y、Zr、La等或/和γ-Al₂O₃的雙元或多元復合氧化物為催化助劑；上述催化組分以涂層的形式擔載在惰性載體上制成整體催化劑。本發(fā)明催化劑具有起燃溫度低、燃燒過程穩(wěn)定、活性高、壽命長等特點，適合于以煤層氣脫氧凈化為目的的甲烷催化燃燒過程；還可拓展應用于富燃貧氧還原性氣氛下的CO及低碳烴類的催化燃燒過程。文檔編號B01J23/54GK101664679SQ200910012670公開日2010年3月10日申請日期2009年11月17日優(yōu)先權日2009年11月17日發(fā)明者倪長軍,張純希,勝王,王樹東,袁中山申請人:中國科學院大連化學物理研究所