一种轻烃芳构化催化剂的原位合成方法_2

文档序号:9443086阅读:来源:国知局
[005引 妨将滤饼于110°C下干燥,然后于550°C下赔烧4小时,即得轻控芳构化催化剂。
[0059] 将所得轻控芳构化催化剂压片并筛分,取20~40目颗粒用于轻控芳构化的反应 评价,其活性评价数据示于表1中。
[0060] 示例2:
[0061] 组分含量:W重量份计,取312. 5份正娃酸乙醋、200份去离子水、5份四丙基漠化 锭和WAI2O3计摩尔数为娃溶胶中Si〇2摩尔数的1/38的偏侣酸钢,无机酸溶液选择硫酸。
[0062](1)向312. 5份正娃酸乙醋中加入200份去离子水稀释并揽拌均匀后,滴加5份四 丙基漠化锭,得到第一溶液; 阳063] (2)向第一溶液中滴加偏侣酸钢,同时加入含1份硝酸锋和1份硝酸嫁的水溶液, 揽拌均匀,得到第二溶液; W64] 做向第二溶液中加入适量的硫酸调节抑值至10,得到第S溶液; W65] (4)将第立溶液加入高压反应蓋中,于100°C条件下不断揽拌并且晶化72小时后 取出反应产物,洗涂、过滤直至去除杂质离子,得到滤饼;
[0066] 妨将滤饼于130°C下干燥,然后于420°C下赔烧24小时,即得轻控芳构化催化剂。
[0067] 将所得轻控芳构化催化剂压片并筛分,取20~40目颗粒用于轻控芳构化的反应 评价,其活性评价数据示于表1中。
[0068] 示例 3 :
[0069] 组分含量:W重量份计,取455份水玻璃、1000份去离子水、20份正下胺和WAl2〇3 计摩尔数为娃溶胶中Si化摩尔数的1/100的偏侣酸钢,无机酸溶液选择硝酸。
[0070] (1)向455份水玻璃中加入1000份去离子水稀释并揽拌均匀后,滴加20份正下 胺,得到第一溶液; 阳071] (2)向第一溶液中滴加偏侣酸钢,同时加入含8份硝酸锋和2份硝酸姉的水溶液, 揽拌均匀,得到第二溶液; 阳07引 做向第二溶液中加入适量的硝酸调节抑值至10. 5,得到第S溶液;
[0073] (4)将第=溶液加入高压反应蓋中,于160°C条件下不断揽拌并且晶化36小时后 取出反应产物,洗涂、过滤直至去除杂质离子,得到滤饼;
[0074] 妨将滤饼于120°C下干燥,然后于520°C下赔烧8小时,即得轻控芳构化催化剂。
[0075] 将所得轻控芳构化催化剂压片并筛分,取20~40目颗粒用于轻控芳构化的反应 评价,其活性评价数据示于表1中。
[0076] 示例 4 :
[0077] 组分含量:W重量份计,取312. 5份正娃酸乙醋、400份去离子水、15份乙二胺和W Al2〇3计摩尔数为娃溶胶中SiO2摩尔数的1/150的硝酸侣,无机碱溶液选择碳酸氨钢溶液。
[0078] (1)向312. 5份正娃酸乙醋中加入400份去离子水稀释并揽拌均匀后,滴加15份 乙二胺,得到第一溶液;
[0079] (2)向第一溶液中滴加硝酸侣,同时加入含2份硝酸锋和1.8份硝酸铜的水溶液, 揽拌均匀,得到第二溶液;
[0080] 做向第二溶液中加入适量的碳酸氨钢溶液调节抑值至10,得到第S溶液;
[0081] (4)将第=溶液加入高压反应蓋中,于170°C条件下不断揽拌并且晶化16小时后 取出反应产物,洗涂、过滤直至去除杂质离子,得到滤饼;
[00間 妨将滤饼于110°C下干燥,然后于520°C下赔烧8小时,即得轻控芳构化催化剂。
[0083] 将所得轻控芳构化催化剂压片并筛分,取20~40目颗粒用于轻控芳构化的反应 评价,其活性评价数据示于表1中。
[0084] 示例 5 :
[00化]组分含量:W重量份计,取312. 5份正娃酸乙醋、500份去离子水、15份四丙基氨氧 化锭和WAI2O3计摩尔数为娃溶胶中Si〇2摩尔数的1/50的硝酸侣,无机碱溶液选择碳酸钢 溶液。
[0086] (1)向312. 5份正娃酸乙醋中加入500份去离子水稀释并揽拌均匀后,滴加15份 四丙基氨氧化锭,得到第一溶液;
[0087] (2)向第一溶液中滴加硝酸侣,同时加入含2份硝酸锋和0. 4份硝酸嫁的水溶液, 揽拌均匀,得到第二溶液;
[0088] (3)向第二溶液中加入适量的碳酸钢溶液调节抑值至10. 5,得到第S溶液;
[0089] (4)将第=溶液加入高压反应蓋中,于150°C条件下不断揽拌并且晶化24小时后 取出反应产物,洗涂、过滤直至去除杂质离子,得到滤饼;
[0090] 妨将滤饼于130°c下干燥,然后于500°C下赔烧10小时,即得轻控芳构化催化剂。
[0091] 将所得轻控芳构化催化剂压片并筛分,取20~40目颗粒用于轻控芳构化的反应 评价,其活性评价数据示于表1中。 阳〇9引对比例1 :
[0093] 组分含量:W重量份计,取400份娃溶胶、500份去离子水、20份四丙基氨氧化锭W 及WAl2〇3计摩尔数为Si〇2摩尔数的1/50的硫酸侣,无机碱溶液选择氨氧化钢溶液。
[0094] (1)向100份娃溶胶中加入500份去离子水稀释并揽拌均匀后,滴加20份四丙基 氨氧化锭;
[00河 似向步骤(1)所得溶液中滴加硫酸侣;
[0096] 做向步骤似所得溶液中加入适量的氨氧化钢溶液调节抑值至12 ;
[0097] (4)将步骤(3)所得溶液加入高压反应蓋,于170°C条件下不断揽拌,晶化16小时 后取出反应产物,洗涂、过滤直至去除杂质离子,得到滤饼;
[0098] (5)将步骤(4)所得滤饼于Iior下干燥,然后于550°C赔烧4小时,即得改性 ZSM-5分子筛。
[0099] (6)取所得改性ZSM-5分子筛,加入含1份硝酸锋和0. 3份氯化销的水溶液并混 合,静止1化后置于烘箱并于1l〇°C下干燥后置于马弗炉中,在520°C下赔烧8小时,即可获 得轻控芳构化催化剂。
[0100] 将所得催化剂压片并筛分,取20~40目颗粒用于轻控芳构化的反应评价,其活性 评价数据示于表1中。 阳101] 表1催化剂的活性评价数据表 阳 102]
阳103] 其中,表1的活性评价条件:原料气为丙烷,在470°C、0. 25MPa、2.化r1的反应条件 下,分别装填各示例所得催化剂4g,待评价装置稳定运行24小时后,测得W上各催化剂活 性数据。
[0104] 由表1中数据可见,原位合成方法制备出的催化剂能显著提高催化剂芳构化性 能,使催化剂具备更为合理的酸性活性位分布,在各示例中丙烷转化率均达90%W上,甚至 可达100% ;同时BTX和总芳控收率均达较高值,而副产物干气(C1-C4,产品价值低)收率 较比较例低很多,在W较难反应的丙烷(締控易芳构化,碳链越长越易芳构化)为原料的条 件下,仍保持了较高的芳控收率。轻控芳构化催化剂作为轻控芳构化项目的关键技术,高芳 控收率和低干气收率将会大幅提高相关企业的经济效益,促进更多轻控产业向下游产品链 发展。
[0105] 综上所述,本发明采用一次性原位合成工艺,制备的催化剂具有催化活性和选择 性较高、产物收率高、再生周期长等优点;制备工艺简单,同时降低了催化剂成本。因此,与 现有技术相比,本发明的有益效果在于:(1)固定床反应工艺简单高效、能耗低且经济价值 明显;(2)催化剂的合成工艺简单且再生周期长,催化剂和操作成本均较低。 阳106] 本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合,W及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1. 一种轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述原位合成方法包括以下 步骤: A、 向硅源中加入去离子水进行稀释,搅拌均匀后滴加模板剂,得到第一溶液; B、 向所述第一溶液中滴加铝源,同时加入包含Cu、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元 素的水溶液,得到第二溶液; C、 向所述第二溶液中加入无机酸溶液或无机碱溶液,调节pH值至10~12,得到第三溶 液; D、 将所述第三溶液加入晶化反应器并持续搅拌,晶化后取出反应产物并洗涤、过滤,得 到滤饼; E、 将所述滤饼干燥、焙烧,得到所述轻烃芳构化催化剂。2. 根据权利要求1所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述硅源 以SiOJ+,各组分质量比为:去离子水/SiO2= 2~10,模板剂/SiO2= 0. 05~0. 2。3. 根据权利要求1或2所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述硅 源为正硅酸乙酯、水玻璃和硅溶胶中的至少一种,所述模板剂为正丁胺、四丙基氢氧化铵、 四丙基溴化铵和乙二胺中的至少一种。4. 根据权利要求2所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述铝源 以Al2O3计,各组分摩尔比为:SiO2Al2O3= 38~150。5. 根据权利要求1或4所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述铝 源为硫酸铝、偏铝酸钠或硝酸铝。6. 根据权利要求2所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,各组分质 量比为:金属元素/^02 = 0 . 00 2~0.1,其中,所述金属元素为(:11、211、06、1^、6&和?七中 的至少一种元素。7. 根据权利要求1或6所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述包 含Cu、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素的水溶液是由Cu、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至 少一种元素的硝酸盐或氯化盐配制而成的。8. 根据权利要求1所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述晶化 的温度为100~170°C,晶化的时间为16~72h。9. 根据权利要求1所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,滤饼的干 燥温度为100~130°C,焙烧温度为420~550°C,焙烧时间为4~24小时。10. 根据权利要求1所述的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法,其特征在于,所述无机 酸溶液为硫酸或硝酸,所述无机碱溶液为氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液和碳酸 钾溶液中的至少一种。
【专利摘要】本发明公开的轻烃芳构化催化剂的原位合成方法包括以下步骤:向硅源中加入去离子水进行稀释,搅拌均匀后滴加模板剂,得到第一溶液;向所述第一溶液中滴加铝源,同时加入包含Cu、Zn、Ce、La、Ga和Pt中的至少一种元素的水溶液,得到第二溶液;向所述第二溶液中加入无机酸溶液或无机碱溶液,调节pH值至10~12,得到第三溶液;将所述第三溶液加入晶化反应器并持续搅拌,晶化后取出反应产物并洗涤、过滤,得到滤饼;将所述滤饼干燥、焙烧,得到所述轻烃芳构化催化剂。本发明采用一次性原位合成工艺,制备的催化剂具有催化活性和选择性较高、产物收率高、再生周期长等优点;制备工艺简单,同时降低了催化剂成本。
【IPC分类】C07C15/02, C07C2/76, B01J23/89
【公开号】CN105195172
【申请号】CN201510608722
【发明人】谭亚南, 艾珍, 程牧曦, 郑敏, 韩伟, 何霖, 王 华
【申请人】西南化工研究设计院有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月22日
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