本發(fā)明涉及催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲苯選擇性歧化制備對二甲苯用負載型催化劑。
背景技術(shù)：
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芳烴是重要的有機化工原料，通常都是來源于石油化工工業(yè)。其中，苯和二甲苯主要來自催化重整、裂解汽油和甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)。在二甲苯的三種異構(gòu)體中，對二甲苯是重要的有機化工原料，主要用于生產(chǎn)精對苯二甲酸。目前已工業(yè)化的對二甲苯生產(chǎn)技術(shù)主要有兩種，一種是通過甲苯歧化與烷基轉(zhuǎn)移后經(jīng)吸附分離、異構(gòu)化制得，另一種是甲苯選擇性歧化結(jié)晶分離，前者經(jīng)歧化與烷基轉(zhuǎn)移單元得到平衡組成的混合二甲苯，后者能生產(chǎn)高純度對二甲苯，但甲苯轉(zhuǎn)化率低。
甲苯岐化反應(yīng)是指兩分子甲苯生成一分子苯和一分子二甲苯的反應(yīng)，但在實際反應(yīng)體系中常常伴隨有副反應(yīng)，如甲苯加氫脫烷基反應(yīng)生成苯和甲烷，甲苯苯環(huán)加氫生成甲基環(huán)己烷等，因此甲苯歧化反應(yīng)往往是苯的選擇性明顯高于二甲苯選擇性。針對上述情況，本公司開發(fā)出一種甲苯選擇性歧化制備對二甲苯用負載型催化劑，利用該催化劑的高活性和選擇性，提高甲苯歧化生成對二甲苯的收率，降低副反應(yīng)的發(fā)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種同時能提高甲苯轉(zhuǎn)化率和二甲苯生成率的高活性甲苯選擇性歧化制備對二甲苯用負載型催化劑。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種甲苯選擇性歧化制備對二甲苯用負載型催化劑，以氧化銅、二氧化錳和納米二氧化鈦為活性組分，納米陶瓷球為載體，所述活性組分與載體的質(zhì)量比為2:8，氧化銅、二氧化錳與納米二氧化鈦的質(zhì)量比為1:0.5:5；
該催化劑的制備方法為：先將氧化銅與二氧化錳負載于納米二氧化鈦上制得CuO-MnO2/TiO2，再均勻負載于納米陶瓷球。
其具體制備步驟如下：
(1)載體預(yù)處理：將納米陶瓷球加入2-3倍重量的質(zhì)量濃度10％氯化銨水溶液中，充分分散后靜置1h，并于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理10min，過濾，將濾渣于100-110℃下干燥8h，再于400-450℃下焙燒5h，最后繼續(xù)升溫至800-850℃焙燒3h即可；
(2)CuO-MnO2/TiO2制備：將氧化銅和二氧化錳加入3-5倍重量的水中，充分分散后靜置1h，再于超聲頻率40kHz、功率100W下超聲處理30min，然后向處理液中加入納米二氧化鈦，充分分散后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理10min，將所得混合物于100-110℃下干燥12h，再于500-600℃下焙燒3h，即得CuO-MnO2/TiO2；
(3)催化劑制備：將制得的CuO-MnO2/TiO2研磨成粉末，并加等量水攪拌制成膏狀物，再加入預(yù)處理后的載體，充分混合后于超聲頻率40kHz、功率50W下超聲處理30min，處理結(jié)束后于0-5℃下靜置3h，然后轉(zhuǎn)入室溫下使混合物自然恢復(fù)到室溫，再于100-110℃下干燥8h，最后于550-650℃下焙燒5h，即得催化劑。
本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過先將氧化銅與二氧化錳負載于納米二氧化鈦上制得CuO-MnO2/TiO2，再均勻負載于納米陶瓷球上的方式制得催化劑，該催化劑適用于甲苯歧化反應(yīng)，不僅能提高甲苯的轉(zhuǎn)化率，使甲苯轉(zhuǎn)化率達到55％以上，還能增加生成產(chǎn)物中對二甲苯的含量，使對二甲苯的含量達到40％左右，提高對二甲苯的選擇性。
具體實施方式：
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
實施例1
(1)載體預(yù)處理：將納米陶瓷球加入3倍重量的質(zhì)量濃度10％氯化銨水溶液中，充分分散后靜置1h，并于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理10min，過濾，將濾渣于100-110℃下干燥8h，再于400-450℃下焙燒5h，最后繼續(xù)升溫至800-850℃焙燒3h即可；
(2)CuO-MnO2/TiO2制備：將氧化銅和二氧化錳加入5倍重量的水中，充分分散后靜置1h，再于超聲頻率40kHz、功率100W下超聲處理30min，然后向處理液中加入納米二氧化鈦，充分分散后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理10min，將所得混合物于100-110℃下干燥12h，再于500-600℃下焙燒3h，即得CuO-MnO2/TiO2；
(3)催化劑制備：將制得的CuO-MnO2/TiO2研磨成粉末，并加等量水攪拌制成膏狀物，再加入預(yù)處理后的載體，充分混合后于超聲頻率40kHz、功率50W下超聲處理30min，處理結(jié)束后于0-5℃下靜置3h，然后轉(zhuǎn)入室溫下使混合物自然恢復(fù)到室溫，再于100-110℃下干燥8h，最后于550-650℃下焙燒5h，即得催化劑。
其中，活性組分與載體的質(zhì)量比為2:8，氧化銅、二氧化錳與納米二氧化鈦的質(zhì)量比為1:0.5:5。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。