磷或硼改性的低温硫醚化双金属催化剂及制备方法与应用_2

文档序号:9401159阅读:来源:国知局
要求,只 要该有机溶剂能够溶解硼酸三甲酯或硼酸三乙酯即可,在本发明优选的实施方式中,上述 有机溶剂可以包括甲醇、乙醚或四氢呋喃。而当所述硼的前驱体为硼酐时,本领域技术人员 可以根据现场作业需要选择能够将硼酐溶解的溶剂即可,在本发明优选的实施例中,所用 到的可以溶解硼酐的溶剂为无水乙醇,即步骤(1)所述的硼的前驱体溶液为硼酐的乙醇溶 液。
[0030] 根据本发明一些优选的实施方式,所述镍盐包括硝酸镍、氯化镍、乙酸镍或硫酸 镍。
[0031] 根据本发明一些优选的实施方式,所述铁盐包括硝酸铁、氯化铁、草酸铁或草酸铁 铵。
[0032] 根据本发明一些优选的实施方式,步骤(1)中所述的静置为在室温下静置 10-15h〇
[0033] 根据本发明一些优选的实施方式,步骤(1)中所述的干燥为在80-120°C干燥 4_6h〇
[0034] 根据本发明一些优选的实施方式,步骤(1)所述的焙烧为在480_520°C焙烧3_5h。
[0035] 根据本发明一些优选的实施方式,步骤(2)中所述的静置为在室温下静置 10-15h〇
[0036] 根据本发明一些优选的实施方式,步骤(2)中所述的干燥为在80-120°C干燥 4_6h〇
[0037] 根据本发明一些优选的实施方式,步骤(2)所述的焙烧为在400_460°C焙烧3_5h。
[0038] 本发明还提供了上述磷或硼改性的低温硫醚化双金属催化剂在脱除液化石油气 所含硫醇中的应用。
[0039] 根据本发明一些优选的实施方式,在上述应用过程中,所述硫醇为小分子硫醇;优 选所述小分子硫醇包括甲硫醇和乙硫醇。
[0040] 根据本发明一些优选的实施方式,本发明的磷或硼改性的低温硫醚化双金属催化 剂在应用前需要对其进行预硫化处理,本发明所述的预硫化处理是采用硫化液将活性金属 氧化物转化为相应的金属硫化物形态,所述的硫化液为含有l_4wt % (以含有二硫化碳或 二甲基二硫的石脑油馏分的总重量为100%计)二硫化碳或二甲基二硫的石脑油馏分。
[0041] 预硫化处理在固定床反应器上进行,本发明所述的磷或硼改性的低温硫醚化双金 属催化剂的预硫化条件:压力为I. 0-2. 5MPa,体积空速为I. 0-3. Oh \氢油比为100-300 (V/ V),硫化温度是以1°C /min的升温速率升温至280-400°C,硫化时间为3h以上。
[0042] 本发明的磷或硼改性的低温硫醚化双金属催化剂负载的活性组分为更廉价的过 渡金属(镍和铁),在提高催化剂催化性能的同时降低了催化剂的生产成本,同时本发明 的催化剂以磷或硼改性的Al 2O3为载体,在经磷或硼改性的Al 203载体表面形成了磷-铝或 硼-铝复合氧化物层,改善了 Al2O3载体的表面结构和表面酸碱性,进而调节了负载于Al 203 载体表面的镍铁活性组分的存在形态,与以未改性Al2O3为载体制备得到的催化剂相比,本 发明的磷或硼改性的低温硫醚化双金属催化剂具有较弱的活性金属与载体相互作用,较高 的活性组分分散度及硫化程度,从而产生更多的活性中心数目。
[0043] 本发明的磷或硼改性的低温硫醚化双金属催化剂在低的反应温度下(<90°C )即 呈现出优异的硫醚化活性,并具有良好的稳定性,而且不会引起LPG中高反应活性不饱和 烃的聚合,同时该催化剂对LPG中微量的羰基硫亦能较完全地脱除。
【附图说明】
[0044] 图1为实施例2、实施例4及对比例1分别制备得到的催化剂B、D及G的X射线 衍射(XRD)谱图;
[0045] 图2为实施例2、实施例4及对比例1分别制备得到的催化剂B、D及G的H2-TPR 图。
【具体实施方式】
[0046] 以下将通过具体的实施例及说明书附图详细地说明本发明的实施过程和产生的 有益效果,旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点,但是不作为对本案可实施范 围的限定。
[0047] 实施例1
[0048] 本实施例提供了一种磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备方法,该制备方法 包括以下步骤:
[0049] Al2O3载体的制备:
[0050] 向100g氢氧化铝干胶中加入3. Og田菁粉混合均匀,之后加入70g浓度为6wt %的 硝酸水溶液,混捏均匀,用挤条机制成直径为I. 8_的三叶草形的条,然后在室温条件下静 置8h,100°C干燥6h,550°C焙烧5h,再经破碎并筛分,制得约4mm长的Al 2O3载体。
[0051] 磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备:
[0052] (1)磷改性的Al2O3载体的制备:称取0· 84g磷酸(85wt% )和14g去离子水配成磷 酸溶液,等体积浸渍于20g上述Al2O3载体上,然后在室温下静置12h,KKTC干燥6h,520 °C 焙烧3h,制得P2O5含量为2wt %的磷改性Al 203载体,其重量为20. 51g ;
[0053] (2)磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备:称取15. 89g六水合硝酸镍、5. 47g 三水合草酸铁铵和Sg去离子水配成镍铁混合盐溶液,等体积浸渍于上述磷改性的Al2O3载 体上,然后在室温下静置12h,100°C干燥6h,430°C焙烧4h,制得磷改性、NiO含量为16wt %、 Fe2O3含量为4wt %的硫醚化催化剂,记为催化剂A。
[0054] 实施例2
[0055] 本实施例提供了一种磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备方法,该制备方法 包括以下步骤:
[0056] Al2O3载体的制备:
[0057] 向100g氢氧化铝干胶中加入3. Og田菁粉混合均匀,之后加入70g浓度为6wt %的 硝酸水溶液,混捏均匀,用挤条机制成直径为I. 8_的三叶草形的条,然后在室温条件下静 置8h,100°C干燥6h,550°C焙烧5h,再经破碎并筛分,制得约4mm长的Al 2O3载体。
[0058] 磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备:
[0059] (1)磷改性的Al2O3载体的制备:称取2. 51g磷酸氢二铵和14g去离子水配成磷酸 氢二铵溶液,等体积浸渍于20g上述Al2O3载体上,然后在室温下静置12h,KKTC干燥6h, 500°C焙烧4h,制得P 2O5含量为5wt %的磷改性Al 203载体,其重量为21. 35g ;
[0060] (2)磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备:称取14. 73g六水合硝酸镍、9. 57g 九水合硝酸铁和Sg去离子水配成镍铁混合盐溶液,等体积浸渍于上述磷改性Al2O3载体上, 然后在室温下静置12h,100 °C干燥6h,460 °C焙烧3h,制得磷改性、Ni0含量为14wt %、Fe2O3 含量为7wt %的硫醚化催化剂,记为催化剂B。
[0061] 实施例3
[0062] 本实施例提供了一种磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备方法,该制备方法 包括以下步骤:
[0063] Al2O3载体的制备:
[0064] 向100g氢氧化铝干胶中加入3. Og田菁粉混合均匀,之后加入70g浓度为6wt %的 硝酸水溶液,混捏均匀,用挤条机制成直径为I. 8_的三叶草形的条,然后在室温条件下静 置8h,100°C干燥6h,550°C焙烧5h,再经破碎并筛分,制得约4mm长的Al 2O3载体。
[0065] 磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备:
[0066] (1)磷改性的Al2O3载体的制备:称取5. 27g的磷酸铵和14g的去离子水配成磷酸 铵溶液,等体积浸渍于20g上述Al2O3载体上,然后在室温下静置12h,KKTC干燥6h,480°C 焙烧5h,制得P2O5含量为7wt %的磷改性Al 203载体,其重量为21. 84g ;
[0067] (2)磷改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备:称取13. 15g四水合乙酸镍、2. 66g 九水合硝酸铁和Sg去离子水配成镍铁混合盐溶液,等体积浸渍于上述磷改性Al2O3载体上, 然后在室温下静置12h,100 °C干燥6h,400 °C焙烧5h,制得磷改性、NiO含量为15wt %、Fe2O3 含量为2wt %的硫醚化催化剂,记为催化剂C。
[0068] 实施例4
[0069] 本实施例提供了一种硼改性的低温硫醚化双金属催化剂的制备方法,该制备方法 包括以下步骤:
[0070] Al2O3载体的制备:
[0071] 向100g氢氧化铝干胶中加入3. Og田菁粉混合均匀,之后加入70g浓度为6wt %的 硝酸水溶液,混捏均匀,用挤条机制成直径为I. 8_的
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