一种脱硫催化剂及其制备与烃油脱硫的方法_4

文档序号:8235826阅读:来源:国知局
0. 2:1)和5. 0千克去离子水混合搅拌30分钟后得到硅 藻土、氧化锌和SAP0-34分子筛的混合浆液。将步骤(1)得到的镧钛溶胶加入该混合浆液, 搅拌1小时后得到载体混合物。
[0101] 参照实施例1的方法进行载体混合物的喷雾干燥成型和焙烧得到载体。
[0102] (3)引入含活性金属的化合物。含活性金属的化合物为六水合硝酸镍和六水合硝 酸钴,将步骤(2)得到的载体用6. 93千克六水合硝酸镍(北京化学试剂公司,纯度大于98. 5 重量%)、2. 47千克六水合硝酸钴和0. 8千克去离子水的水溶液浸渍,然后参照实施例1步 骤(3)中干燥和焙烧的方法制得脱硫催化剂前体。
[0103] (4)还原。参照实施例1步骤(4)的方法还原得到脱硫催化剂A2。
[0104] 脱硫催化剂A2的组成按投料量计算为:氧化锌60. 0重量%,二氧化钛8. 0重量%, 氧化硅10. 0重量%,SAP0-34分子筛2. 0重量%,氧化镧1. 0重量%,镍14. 0重量%,钴5. 0 重量0/〇。
[0105] 脱硫催化剂A2进行多晶X射线衍射(XRD)表征,谱图见图2。以2 0为9. 58 °的 特征峰计算脱硫催化剂A2中SAP0-34分子筛的结晶保留度,结果见表1。
[0106]脱硫催化剂A2进行XRD测定结果如图2所示,谱图中在2 0为25. 1°、31.9°、 39. 3°、45. 7°和57.0°处存在镧钛复合氧化物的斜方晶系的特征峰,在2 0为25.3°、 37.8°、48.1°、53. 9°和55.0°处不存在二氧化钛的锐钛矿晶体的特征峰,以及在2 0为 25.3°,27.8°,28.9°,37.9°,44.6°,49.8°,53.5°,54° 和 58. 5° 处不存在氧化镧的 六方晶体的特征峰(JCPDSNo. 24-0554)。说明脱硫催化剂A2中二氧化钛和氧化镧形成了镧 钛复合氧化物结构。
[0107] 实施例3
[0108] 本实施例用于说明本发明的脱硫催化剂的制备方法。
[0109] (1)制备稀土-钛溶胶。将1.90千克二氧化钛(Aldrich公司,分析纯,99重量%) 和0. 651千克六水合硝酸钕(国药集团化学试剂有限公司,含量大于99. 0重量%)加入到 2. 7千克15重量%的稀硝酸(化学纯,北京化工厂出品)中并搅拌酸化1小时,得到透明的 胶状溶液,称为钕钛溶胶。
[0110] (2)制备载体。将1. 66千克的膨胀珍珠岩(含氧化娃1. 25千克)加入到0. 6千克 2重量%的硝酸溶液中加热搅拌3小时后过滤,与5. 00千克氧化锌粉末(Headhorse公司, 纯度99. 7重量%),1. 20千克SAP0-5 (南京催化剂分公司,含干基1. 00千克,硅铝原子摩尔 比为0. 5 :1)和4. 65千克去离子水混合,搅拌30分钟后得到氧化锌、SAP0-5和膨胀珍珠岩 的混合浆液。把该混合浆液加入步骤(1)得到的钕钛溶胶中,快速搅拌5分钟后得到载体 混合物。
[0111] 参照实施例1的方法进行载体混合物的喷雾干燥成型和焙烧得到载体。
[0112] (3)引入含活性金属的化合物和(4)还原。参照实施例1的步骤(3)和(4)引入 含活性金属的化合物和还原,得到脱硫催化剂A3。其中活性金属的化合物为六水合硝酸镍 (分析纯,北京化学试剂公司),用量为7. 43千克。
[0113] 脱硫催化剂A3的组成按投料量计算为:氧化锌50. 0重量%,氧化硅12. 5重量%, SAP0-5分子筛10. 0重量%,二氧化钛10. 0重量%,三氧化二钕2. 5重量%,镍15. 0重量%。
[0114] 脱硫催化剂A3进行多晶X射线衍射(XRD)表征,谱图见图3。以2 0为7. 46 °的 特征峰计算脱硫催化剂A3中SAP0-5的结晶保留度,结果见表1。
[0115]脱硫催化剂A3进行XRD测定结果如图3所示,谱图中在2 0为22.7°、32. 4°、 46. 3°和58.0°处存在钕钛复合氧化物的斜方晶系的特征峰,在2 0为25.3°、37.8°、 48. 1°、53. 9°和55.0°处不存在二氧化钛的锐钛矿晶体的特征峰,以及在2 0为26.6°、 30. 0°、31. 1°、40. 6°、47. 6°、53. 4°和57. 1°处不存在氧化钕的六方晶体的特征峰 (JCPDSNo. 40-1282)。说明脱硫催化剂A3中二氧化钛和氧化钕形成了钕钛复合氧化物结 构。
[0116] 实施例4
[0117] 本实施例用于说明本发明的脱硫催化剂的制备方法。
[0118] 将3. 19千克醋酸钛(Aldrich公司,分析纯,99重量%)在搅拌的情况下加入到3. 5 千克5重量%的盐酸(化学纯,北京化工厂出品)溶液中并搅拌1小时,得到钛溶胶。
[0119] 将1. 261千克六水合硝酸铈(国药集团化学试剂有限公司,纯度大于99. 0重量%) 溶于〇. 5千克去离子水溶液中,用该硝酸铈水溶液浸渍2. 00千克SAP0-11分子筛(齐鲁催 化剂分公司,含干基1. 80千克,硅铝原子摩尔比为0. 15 :1 ),浸渍后烘干、焙烧,得到铈改性 的CeSAPO-11分子筛。
[0120] 将4. 0千克氧化锌粉末(Headhorse公司,纯度99. 7重量%),1. 2千克的硅藻土 (含 氧化硅1. 00千克),2. 75千克CeSAPO-11 (含干基2. 30千克)和6. 80千克去离子水混合, 搅拌30分钟后得到混合浆液。把该混合浆液加入上述钛溶胶中,并搅拌1小时后得到载体 混合物。
[0121] 参照实施例1的方法进行载体混合物的喷雾干燥成型、焙烧,引入活性组分镍并 还原,得到脱硫催化剂A4。其中镍通过加入2. 79千克六水合硝酸镍引入。
[0122] 脱硫催化剂A4的组成按投料量计算为:氧化锌40.0重量%,二氧化锡15.0重量%, 氧化硅10. 0重量%,CeSAPO-11分子筛23. 0重量% (氧化铈5. 0重量%,USY分子筛18. 0重 量%),镍12. 0重量%。
[0123] 脱硫催化剂A4经吡啶吸附红外光谱测定,谱图见图4。谱图中在1445CHT1处出现 了表征铈在分子筛孔道内的特征峰。
[0124] 脱硫催化剂A4进行多晶X射线衍射(XRD)表征,谱图见图5。以2 0为16. 02 ° 的特征峰计算脱硫催化剂A4中SAP0-11分子筛的结晶保留度,结果见表1。
[0125] 通过上述吡啶吸附红外光谱和XRD谱图分析,均说明铈进入到了SAP0-11分子筛 的孔道结构内。
[0126]图 5 所示,谱图中在 2 0 为 11. 4。、32. 6。、40. 3°、46. 8。、47. 0° 和 58. 3。不 存在铈钛复合氧化物的斜方晶系的特征峰,而在2 0为25.3°、37.8°、48. 1°、53.9°和 55. 0°存在二氧化钛的锐钛矿晶体的特征峰,说明A4中虽然使用了二氧化钛,但是铈在分 子筛的孔道内,二氧化钛分布在分子筛外,没有二氧化钛与铈形成的铈钛复合氧化物结构。
[0127] 实施例5
[0128] 本实施例用于说明本发明的脱硫催化剂的制备方法。
[0129] 按照实施例4的方法,不同的是,用"SAP0-34分子筛(齐鲁催化剂分公司,含干基 1. 80千克,硅铝原子摩尔比为0. 2 :1)",替代"SAP0-11分子筛(齐鲁催化剂分公司,含干基 1. 80千克,硅铝原子摩尔比为0. 15 :1)"。
[0130] 得到脱硫催化剂A5的组成按投料量计算为:氧化锌40. 0重量%,二氧化锡15. 0 重量%,氧化娃10. 0重量%,CeSAP〇-l1分子筛23. 0重量% (氧化铺5. 0重量%,USY分子筛 18. 0重量%),镍12. 0重量%。
[0131] 实施例6
[0132] 本实施例用于说明本发明的脱硫催化剂的制备方法。
[0133] 按照实施例4的方法,不同的是,用"SAP0-5分子筛(齐鲁催化剂分公司,含干基 1. 80千克,硅铝原子摩尔比为0. 5 :1)",替代"SAP0-11分子筛(齐鲁催化剂分公司,含干基 1. 80千克,硅铝原子摩尔比为0. 15 :1)"。
[0134] 得到脱硫催化剂A6的组成按投料量计算为:氧化锌40. 0重量%,二氧化锡15. 0 重量%,氧化娃10. 0重量%,CeSAP〇-l1分子筛23. 0重量% (氧化铺5. 0重量%,USY分子筛 18. 0重量%),镍12. 0重量%。
[0135] 对比例1
[0136] 将3. 17千克结晶四氯化钛(ZrCl4 ?5H20,AlfaAesar公司,纯度99重量%)加入到 4. 2千克酸性水中,并搅拌1小时,得到无色透明的钛溶胶。然后往上述钛溶胶中加入2. 45 千克的膨胀珍珠岩(含干基2. 40千克)并搅拌混合均匀,得到混合物。
[0137] 将4. 50千克氧化锌粉末(Headhorse公司,纯度99. 7重量%),2. 00千克SAP0-11 分子筛(齐鲁催化剂分公司,含干基1. 8千克,硅铝原子摩尔比为0. 15 :1)和5. 25千克去离 子水混合,搅拌30分钟后得到氧化锌和SAP0-11分子筛的混合浆液。把该混合浆液加入上 述膨胀珍珠岩与钛溶胶的混合物中,并搅拌1小时后得到载体混合物。
[0138] 参照实施例1的方法进行载体混合物的喷雾干燥成型、焙烧,引入活性组分镍并 还原,得到脱硫催化剂B1。其中活性金属的化合物为六水合硝酸镍,用量为2. 79千克。
[0139] 脱硫催化剂B1的组成按投料量计算为:氧化锌45. 0重量%,氧化硅10. 0重量%, SAP0-11分子筛18. 0重量%,二氧化钛15. 0重量%,镍12. 0重量%。
[0140] 脱硫催化剂B1中没有使用稀土氧化物,没有稀土对分子筛的影响,也没有稀 土-钛复合氧化物结构形成。
[0141] 对比例2
[0142] 将2. 25千克拟薄水铝石(山东铝厂生产,含干基1.35千克)加入到0.32千克18 重量%的盐酸(化学纯,北京化工厂出品)溶液中并搅拌1小时,得到氧化铝胶体。
[0143] 将1. 261千克六水合硝酸铈(国药集团化学试剂有限公司,纯度大于99. 0重量%) 溶于〇. 5千克去离子水溶液中,用该硝酸铈水溶液浸渍2. 00千克SAP0-11分子筛(齐鲁催 化剂分公司,含干基1. 80千克,硅铝原子摩尔比为0. 15 :1 ),浸渍后烘干,焙烧,得到铈改性 的CeSAP〇-ll分子筛。
[0144]将4. 0千克氧化锌粉末(Headhorse公司,纯度99. 7重量%),1. 2千克的硅藻土 (含 氧化硅1. 0千克),2. 75千克CeSAP〇-ll(含干基2. 30千克)和6. 80千克去离子水混合,搅 拌30分钟后得到氧化锌和CeSAPO-11分子筛的混合浆液。把该混合浆液加入上述氧化铝 胶体中,并搅拌1小时后得到载体混合物。
[0145] 参照实施例1的方法进行载体混合物的喷雾干燥成型、焙烧,引入活性组分镍并 还原,得到脱硫催化剂B2。其中镍通过加入2. 79千克六水合硝酸镍引入。
[0146] 脱硫催化剂B2的组成按投料量计算为:氧化锌40. 0重量%,二氧化锡15. 0重量%, 氧化硅10. 0重量%,CeSAPO-11分子筛23. 0重量% (氧化铈5. 0重量%,USY分子筛18. 0重 量%),镍12. 0重量%。
[0147] 脱硫催化剂B2经吡啶吸附红外光谱测定,谱图见图6。谱图中在1445CHT1处出现 了表征铈在分子筛孔道内的特征峰。
[0148] 脱硫催化剂B2进行多晶X射线衍射(XRD)表征,谱图见图7。以2 0为16. 02 ° 的特
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