本发明属于能源与化工领域，涉及正仲氢催化，具体涉及一种铁基正仲氢转化催化剂、制备方法及应用。
背景技术：
1、氢能是一种理想的清洁能源，且具有可再生、能量密度大、热值高等优点。氢具有气态、液态和固态等多种形态，其中液氢便于储存，气化时膨胀倍率大，成为氢能使用和储存的重要方式之一。
2、氢分子有正氢和仲氢两种形态。室温下，氢气大约是由75％正氢和25％仲氢组成；随着温度的降低，具有高能量基态的正氢自发地向低能态的仲氢转化，仲氢浓度不断升高。当我们直接将室温下的氢气液化时，得到的液氢处于非平衡状态，正氢会自发地向仲氢转化，而这个过程是一个放热过程；由于正仲氢转化放出的热量大于液态氢的汽化潜热，因此不论液氢储罐绝热性能多好，都会存在液氢蒸发，导致储罐内压力增加，使得液氢储存面临重大挑战。为减少氢液化时的损失以及再液化的能耗，尽可能延长液氢无损储存的时间，必须在氢液化的同时完成氢的正仲态转化。而正仲氢转化是一个极其缓慢的过程，因此需采用催化剂加快正氢向仲氢的转化速率。
3、目前，应用于液氢制备的正仲氢转化催化剂大多为铁基催化剂，但目前所使用的铁基催化剂存在催化活性低，颗粒强度低易粉化等问题，因此开发高性能、低流阻的正仲氢转化催化剂极为重要。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种铁基正仲氢转化催化剂、制备方法及应用，解决现有技术中的催化剂活性低、颗粒强度不高以及易粉化的技术问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
3、一种铁基正仲氢转化催化剂，该催化剂采用n和mg处理氧化铝，然后以处理后的氧化铝作为载体制备铁基正仲氢转化催化剂。
4、其中：
5、铁的负载量为氧化铝质量的10～25％。
6、本发明还具有如下技术特征：
7、进一步的，该催化剂中还包括催化助剂，催化助剂含量为氧化铝质量的0.5～5％。
8、优选的，所述的催化助剂为la、zn、ba、sr、nd、ni、cr和gd中的一种或两种。
9、具体的，所述的铁基正仲氢转化催化剂的颗粒强度≥350n/cm2。
10、优选的，所述的铁基正仲氢转化催化剂为2×2mm圆柱状颗粒。
11、本发明还保护一种如上所述的铁基正仲氢转化催化剂的制备方法，该方法按照以下步骤进行：
12、步骤一，将氧化铝粉末在200～450℃下用氨处理2～5h。
13、步骤二，将步骤一得到的氧化铝粉末用含有硝酸镁的溶液浸渍处理，室温～80℃条件下搅拌2～4h，蒸干，转移至烘箱100～120℃干燥1～3h，得到镁改性的氧化铝。
14、步骤三，将步骤二得到的镁改性的氧化铝在400～650℃高温下焙烧处理2～6h。
15、步骤四，将含铁和催化助剂的前驱体在溶剂中充分溶解，制得溶液a。
16、步骤五，以步骤四中制得的溶液a为浸渍液，对步骤三所得产物进行浸渍处理，减压下蒸除水分，在100～120℃干燥1～3h，最后经成型、焙烧得到铁基正仲氢转化催化剂。
17、步骤一中，所述的氨为氨气、液氨、氨水或氨氮混合气。
18、步骤二和步骤四中，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇和正丙醇中的一种或两种。
19、步骤二中，所述的镁改性的氧化铝中，镁氧化物的重量为氧化铝重量的2％～10％。
20、如上所述的铁基正仲氢转化催化剂用于正仲氢催化转化反应的应用。
21、该应用中，所述的正仲氢催化转化反应的转化率为92.6％～98.4％。
22、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
23、(ⅰ)本发明通过在氮化处理后的氧化铝表面引入碱金属离子，载体表面可形成薄壳形分布，减少扩散阻力，从而提高催化活性；同时在改性载体表面形成镁铝尖晶石结构，存在较多四面体缺陷位点，为活性组分提供了更多负载位点，进一步提高催化活性。
24、(ⅱ)本发明的方法制备的催化剂金属组分分散度高，提高了的催化剂活性，同时制备的催化剂强度较高，避免了传统水合氧化铁催化剂的粉化流失问题，综合性能优异。
25、(ⅲ)本发明制备的催化剂颗粒强度高，颗粒强度≥350n/cm2，磨耗低于0.5％，显著改善了正仲氢转化工况下的催化剂床层流阻。
26、以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
1.一种铁基正仲氢转化催化剂，其特征在于，该催化剂采用n和mg处理氧化铝，然后以处理后的氧化铝作为载体制备铁基正仲氢转化催化剂；
2.如权利要求1所述的铁基正仲氢转化催化剂，其特征在于，该催化剂中还包括催化助剂，催化助剂含量为氧化铝质量的0.5～5％。
3.如权利要求2所述的铁基正仲氢转化催化剂，其特征在于，所述的催化助剂为la、zn、ba、sr、nd、ni、cr和gd中的一种或两种。
4.如权利要求1所述的铁基正仲氢转化催化剂，其特征在于，所述的铁基正仲氢转化催化剂的颗粒强度≥350n/cm2。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的铁基正仲氢转化催化剂的制备方法，其特征在于，该方法按照以下步骤进行：
6.如权利要求5所述的铁基正仲氢转化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述的氨为氨气、液氨、氨水或氨氮混合气。
7.如权利要求5所述的铁基正仲氢转化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二和步骤四中，所述的溶剂为水、甲醇、乙醇和正丙醇中的一种或两种。
8.如权利要求5所述的铁基正仲氢转化催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述的镁改性的氧化铝中，镁氧化物的重量为氧化铝重量的2％～10％。
9.如权利要求1至4任一项所述的铁基正仲氢转化催化剂用于正仲氢催化转化反应的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，该应用中，所述的正仲氢催化转化反应的转化率为92.6％～98.4％。
