一种负载型催化剂、其制备方法和用途与流程

文档序号:11117707阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种负载型催化剂,包括载体和负载于载体上的活性组分,其特征在于,所述活性组分包括碱金属元素的硅酸盐、碱金属元素的铝酸盐或碱金属元素的硅铝酸盐中的任意一种或至少两种的组合,活性组分中碱金属元素的质量占载体质量的4%-18%。

2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述活性组分中的碱金属元素选自锂、钠、钾或铷中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂,其特征在于,所述载体选自粘土、活性氧化铝、ZSM-5分子筛、HY分子筛、SAPO-34分子筛或MCM-41分子筛中的任意一种或至少两种的组合。

4.根据权利要求1-3之一所述负载型催化剂的制备方法,其特征在于,所述负载型催化剂的制备方法为:用活性组分前驱体溶液浸渍载体颗粒,混合均匀,静置,干燥,之后在500-1200℃焙烧,冷却,得到所述催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述活性组分前驱体溶液选自Li2CO3溶液、LiOH溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、K2CO3溶液、KOH溶液、Rb2CO3溶液或RbOH溶液中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述活性组分前驱体溶液的浓度为不超过饱和浓度的任意浓度;

优选地,所述载体选自粘土、活性氧化铝、ZSM-5分子筛、HY分子筛、SAPO-34分子筛或MCM-41分子筛中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求4或5所述的催化剂制备方法,其特征在于,所述静置的时间为12-24h;

优选地,所述干燥的温度为70-150℃,优选为70-120℃;

优选地,所述干燥的时间为5-48h,优选为10-36h;

优选地,所述焙烧在马弗炉中进行;

优选地,所述焙烧的温度为550-800℃;

优选地,所述焙烧的时间为2-36h,优选为4-30h;

优选地,所述冷却在干燥器中进行。

7.根据权利要求4-6之一所述的催化剂制备方法,其特征在于,所述催化剂制备方法为:用活性组分前驱体溶液浸渍载体颗粒,混合均匀并静置12-24h,之后在70-150℃烘干5-48h,再在500-1200℃焙烧2-36h,最后在干燥器中冷却后即得负载型催化剂;其中,所述活性组分前驱体溶液选自Li2CO3溶液、LiOH溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、K2CO3溶液、KOH溶液、Rb2CO3溶液或RbOH溶液中的任意一种或至少两种的组合;所述载体选自粘土、活性氧化铝、ZSM-5分子筛、HY分子筛、SAPO-34分子筛或MCM-41分子筛中的任意一种或至少两种的组合;控制负载型催化剂的活性组分中碱金属元素的质量占载体质量的4%-18%。

8.一种生物质和/或煤的催化热解方法,其特征在于,所述生物质和/或煤的催化热解方法为:将生物质和/或煤热解产生的气相产物与可选地气相甲醇在权利要求1-3之一所述的催化剂作用下进行催化反应,催化反应的温度为500-750℃,将所得气相催化产物通过冷凝实现气液分离再进行油水分离,得到焦油产物。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述生物质和/或煤的催化热解分段进行:生物质和/或煤首先在热解阶段发生热解转化得到气相产物;气相产物与可选地气相甲醇再进入催化转化阶段进行二次转化,催化转化阶段的反应温度为500-750℃,将所得气相催化产物通过冷凝实现气液分离再进行油水分离,得到焦油产物;

优选地,所述热解阶段的反应温度为400-900℃;

优选地,所述气相甲醇的质量给入量为非催化热解条件下所得焦油质量的0-6倍,并且不包括0;

优选地,所述气相甲醇的进料温度与催化转化阶段的反应温度相同;

优选地,所述催化转化阶段反应原料的质量空速为0.1-6.0h-1

优选地,所述热解阶段在流化床反应器中进行,催化转化阶段在固定床或流化床反应器中进行。

10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,所述生物质和/或煤的催化热解方法为:生物质和/或煤在流化床中发生热解反应产生气相产物;气相产物直接进入装有催化剂的固定床或流化床中,或气相产物与气相甲醇汇合后进入装有催化剂的固定床或流化床中,在催化剂的催化作用下发生催化转化反应,所述气相甲醇的质量给入量为非催化热解条件下所得焦油质量的0-6倍,所述气相甲醇的进料温度与催化转化反应的温度相同,催化转化产物经气液分离和油水分离,得到焦油产物;其中热解反应的温度为400-900℃,催化转化反应的温度为500-750℃,催化转化反应原料的质量空速为0.1-6.0h-1

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