低碳烷烃脱氢催化剂的制备方法_2

文档序号:9759197阅读:来源:国知局
002g/m广0. 015g/ml。
[0019] 本发明方法中,步骤(4)所述的浸溃液与载体的体积比为1:广3:1。
[0020] 本发明方法中,步骤(2)和(4)所述的浸溃、干燥和赔烧方法为本领域技术人员熟 知的方法;具体条件为;所述的浸溃时间为比~3化,优选化~1化;干燥温度为6(TC~15(TC, 优选为8(TC~12(TC,干燥时间为比~2地,优选地~她;赔烧温度为40(TC~80(TC,优选为 500°C~700°C,赔烧时间化~2地,优选为地~她。
[0021] 本发明的低碳焼姪脱氨催化剂,该催化剂W渗杂ZSM-5分子筛的氧化铅为载体, Pt为活性组分,Sn和化为助催化组分,W载体重量计,ZSM-5分子筛为20%~50%,优选 30%~40%,Sn为0. 1%~5%,Pt为0. 1%~2%,化为0. 5%~4%。(活性组分和助剂W金属元素计), 其中ZSM-5分子筛的相对结晶度为40%~80%,优选50%~70%,ZSM-5分子筛的氧化娃与氧化 铅的摩尔比(W下简称娃铅比)为50~300,优选80~200。
[0022] 本发明中所述的相对结晶度的测试采用日本岛津公司的XD-3A型X射线衍射仪进 行测试。
[0023] 本发明的低碳焼姪脱氨催化剂应用于低碳焼姪巧日丙焼、异了焼等)脱氨反应,一 般条件为;500~65(TC,常压或低压反应,体积空速为200~500化1。
[0024] 本发明催化剂在进行脱氨反应前经如下处理: 水热脱氯:条件为;在固定床水热脱氯反应器内,在50(T55(rC下用纯水蒸气或水蒸气 与氮气的混合气(其中氮气体积百分含量为5%~50%)通过催化剂床层广化。气体体积空速 为0. 5~化1,压力为0. 1~0. SMPa。
[00巧]催化剂的活化,条件为;用高纯氨气通过催化剂床层,在450~55(TC恒温0. 5~化。 氨气的体积空速为100~4000h 1,压力为0. 1~0. 5MPa〇
[0026] 催化剂的纯化,条件为:用硫化氨和氮气的混和气体通过催化剂床层,质量空速 200~2000h 1,硫化氨与氮气的体积比为1:2~1:10,温度450~55(TC,纯化时间0. 5~5h,压力 为 0. 1 ~0. 5MPa〇
[0027] ZSM-5分子筛作为催化剂或者催化剂载体,W其特殊的孔道结构W及可调变的酸 性广泛应用于石油化工领域。此类应用均W完全晶化或者接近完全晶化(相对结晶度大于 90%)的ZSM-5为基础,通过精细调变孔结构和酸性来实现催化过程。由于ZSM-5分子筛的 孔口约为0. 5r〇. 56皿,而Pt颗粒直径约为1. Γ2. 0皿。本发明在配制浸溃液的过程中,Zn 首先与溶液中的氨分子和氯离子形成配合物,然后在水浴加热的条件下加入含Pt化合物, Pt与Zn共同形成w氨为配体的直径更大的配合物基团。所w当使用常规的浸溃法将该配 合物负载于ZSM-5分子筛上时,该配合物基团是无法进入ZSM-5分子筛孔道内部的,而是吸 附在ZSM-5晶粒的外表面。然而ZSM-5分子筛的酸中必绝大部分分布于孔道内部,外表面 的酸量仅占总酸量的3%~5%左右。
[0028] 半晶化状态的ZSM-5分子筛虽不具备封闭、完整、规则的孔道结构,但同时也保证 了有大量的B酸中必暴露在外部。Pt与化形成W氨为配体的大分子配合物基团无需进入孔 道便可吸附在大量的B酸中必附近,赔烧后形成彼此靠近的Pt和化的原子簇。在脱氨反应 中彼此靠近的Pt和化的原子簇产生协同脱氨作用,并且可与相邻的B酸中必通过(T机理 进行或者氨化物的转移来实现脱氨过程。该催化剂不但具有优异的焼姪转化率和帰姪选择 性。渗杂使用分子筛可W避免焼姪在高温和大量中强酸和强酸中必的存在下发生裂解、聚 合等副反应的发生,抑制积碳,延长催化剂催化剂的单程运转周期,提高催化剂的稳定性。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例详细说明本发明的技术方案,但本发明不限于W下实施例。
[0030] 实施例1 载体的制备;选取相对结晶度为50%,娃铅比为100的ZSM-5分子筛200g,与350g氧化 铅、25g田菁粉和50g质量浓度为10%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏挤条成型。成型后的载 体经过24h阴干,再置于11(TC烘箱中干燥12h,再置于马弗炉中60(TC赔烧化。冷却后断 裂成长度为2^5mm并量取50ml该载体,浸溃负载助催化组分Sn,选用四氯化锡为前驱体,经 过干燥、赔烧制得含Sn载体。将其置于旋转蒸发仪中,抽真空30min。
[0031] 配制浸溃液;将适量ZnClz溶解于20ml去离子水中,并向其中滴加质量浓度为 25%的氨水6ml,滴加完毕后充分揽拌,使生成的白色沉淀完全溶解。加入去离子水稀释至 100ml。称取适量氯氨笛加入至上述溶液中,揽拌并水浴加热至6(TC。再将浸溃液吸入旋转 蒸发仪中,关闭真空泉,保持水浴温度为6(TC,常压浸溃6小时。
[0032] 然后将水浴温度升至8(TC,将催化剂真空抽干后移入烧杯中,置于11(TC的烘箱 中干燥15小时。然后将催化剂移至马弗炉中,50(TC赔烧5小时。该催化剂中各金属单质 占载体的重量百分比为;Pt 0. 5wt%,Sn 1. 5wt%,化2wt%。该催化剂记作A。
[003引对比例1 按照专利CN200910011770. 5披露的方法制备W含Sn的氧化铅为载体的Pt系脱氨催 化剂,然后用含硝酸锋的水溶液浸溃催化剂,再经过干燥、赔烧制得最终催化剂。干燥、赔烧 条件同实施例1。该催化剂中各金属单质占载体的重量百分比为;Pt 0. 5wt%,Sn 1.5wt%, Zn 2wt%。该催化剂记作Bl。
[0034] 对比例2 按照专利CN200610150591. 6披露的方法制备催化剂。该催化剂中各金属单质占载体 的重量百分比为;Pt 0. 5wt%,Sn 1.5wt%,化2wt%。该催化剂记作B2。
[00对对比例3 载体的制备;选取相对结晶度为50%,娃铅比为100的ZSM-5分子筛200g与30g氧化 铅、5g田菁粉混合均匀,加入15g质量浓度为10%的稀硝酸溶液,混捏挤条成型。成型后的 载体经过24h阴干,再置于11(TC烘箱中干燥12h,再置于马弗炉中60(TC赔烧化。冷却后 断裂成长度为2^5mm。
[0036] 负载助剂和活性组分的过程同实施例1。催化剂中各金属单质占载体的重量百分 比为;Pt 0. 5wt%,Sn 1. 5wt%,化2wt%。该催化剂记作B3。
[0037] 对比例4 载体的制备;选取相对结晶度为100%,娃铅比为100的ZSM-5分子筛200g与350g氧 化铅、25g田菁粉混合均匀,加入50g质量浓度为10%的稀硝酸溶液,混捏挤条成型。成型后 的载体经过24h阴干,再置于11(TC烘箱中干燥12h,再置于马弗炉中60(TC赔烧化。冷却 后断裂成长度为
[0038] 负载助剂和活性组分的过程同实施例1。催化剂中各金属单质占载体的重量百分 比为;Pt 0. 5wt%,Sn 1. 5wt%,化2wt%。该催化剂记作B4。
[00測 对比例5 载体的制备;选取相对结晶度为100%,娃铅比为100的ZSM-5分子筛200g与30g氧化 铅、5g田菁粉混合均匀,加入15g质量浓度为10%的稀硝酸溶液,捏挤条成型。成型后的载 体经过24h阴干,再置于11(TC烘箱中干燥12h,再置于马弗炉中60(TC赔烧化。冷却后断 裂成长度为2^5mm。
[0040] 负载助剂和活性组分的过程同实施例1。催化剂中各金属单质占载体的重量百分 比为;Pt 0. 5wt%,Sn 1. 5wt%,化2wt%。该催化剂记作B5。
[00川 实施例2 载体的制备;选取相对结晶度为70%,娃铅比为100的ZSM-5分子筛200g,与400g氧化 铅、25g田菁粉和50g质量浓度为10%的稀硝酸溶液混合均匀,混捏挤条成型。成型后的载 体经过24h阴干,再置于11(TC烘箱中干燥lOh,再置于马弗炉中60(TC赔烧化。冷却后断 裂成长度为2^5mm并量取50ml该载体,浸溃负载助催化组分Sn,选用四氯化锡为前驱体,经 过干燥、赔烧制得含Sn载体。将其置于旋转蒸发仪中,抽真
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