技術領域:
本發(fā)明涉及化工分離與合成技術領域,具體涉及一種利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)烷基化汽油用催化劑。
背景技術:
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目前,碳四烴主要作為工業(yè)和民用燃料使用。但近年來,由于原油價格的不斷上漲,該資源作為普通燃料銷售的經(jīng)濟性值得考慮。因此,擴展碳四餾分的化工利用,進一步將其加工成高附加值的產(chǎn)品,具有非常重要意義。
煉廠的碳四餾分中主要含有正丁烷、異丁烷、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯和丁二烯,其中1-丁烯、2-丁烯、異丁烯和丁二烯的總含量達到50%。而丁二烯、2-丁烯、異丁烯在催化劑的作用下可以異構化為1-丁烯,1丁烯是重要的的基礎化工原料。1-丁烯和異丁烷在強酸催化劑的作用下烷基化為異構c8烷烴,也被稱為烷基化汽油。這種烷基化汽油具有高辛烷值和低reid蒸汽壓,由不飽和烷烴組成,不含芳烴、烯烴和硫,它是新配方汽油中理想調(diào)和成分,因此也被稱為清潔烷基汽油。清潔烷基汽油將會大大緩和由于汽車尾氣排放造成的空氣污染,同時實現(xiàn)碳四餾分資源合理利用,也提高了碳四餾分的經(jīng)濟效益,因此我們可以利用煉廠碳四餾分最大限度的制備出異丁烷,1-丁烯。
1-丁烯和異丁烷反應制備異構c8烷烴時需要使用催化劑,而普通的催化劑催化活性低,重復利用性差。因此提高異構c8烷烴的產(chǎn)量,需要開發(fā)一種催化活性高,可重復使用的多次的新型催化劑。
技術實現(xiàn)要素:
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本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種催化活性高、可循環(huán)使用的煉廠碳四餾分生產(chǎn)異構c8烷烴用催化劑。
本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現(xiàn):
一種利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)烷基化汽油用催化劑:
利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)異構c8烷烴用催化劑,以sbf5/sio2-al2o3為載體,以鉑、鈷、鉻或鎳金屬,或氧化鉑、氧化鈷、氧化鉻或氧化鎳為活性成分,活性組分載體占總重量30-35%;硅藻土、硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽或硼酸鹽為黏結劑,以硫酸、檸檬酸、鹽酸、乳酸或三氯乙酸為競爭性吸附劑,浸漬法與超聲波,微波的結合制的,包括如下步驟:
(1)將15-25份活性組分和5-10份競爭性吸附劑均勻分散于40-60份去離子水中,制成浸漬液;
(2)將60-80份sbf5/sio2-al2o3載體于80-95℃干燥10-15小時,然后加入到步驟(1)制備的浸漬液中,充分混合均勻,于40-50℃超聲處理20-120min,65-75℃微博處理20-120min;
(3)將步驟(2)處理后的溶液過濾,濾渣經(jīng)105-115℃干燥3-10小時,然后將濾渣研細,加入6-10份黏結劑,混合均勻后加入少量去離子水捏合,再將物料放入制備機中制備成型,成型后的催化劑于100-120℃下干燥3-6小時,最后于450-550℃焙燒3-5小時,650℃焙燒4-6小時,即可制備目標催化劑。
其使用方法:將目標催化劑加入到異丁烷和1-丁烯烷基化反應中,反應結束后從溶液中過濾催化劑,去離子水超聲洗1次,再去離子水洗2次,乙醇洗3次,再經(jīng)真空干燥后于550℃焙燒5-12小時,650℃焙燒5-12小時,即可重復使用,可使用2-5次。
所述超聲頻率為25khz,超聲功率為250-280w/m2,微波頻率為200-240mhz,微波功率400w。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)以此載體和活性成分配合使用,有助于提高催化劑的負載率和催化活性;
(2)浸漬法與超聲波、微波的結合處理,有利于提高活性成分的負載率;
(3)該催化劑使用后可通過過濾,水洗,干燥,焙燒后循環(huán)使用,綠色環(huán)保,投入成本低;
(4)該催化劑具有選擇性好、高效催化異丁烷和1-丁烯的烷基化反應,提高烷基化汽油的產(chǎn)量。
具體實施方式:
為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術方法,創(chuàng)作特征,達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體實施例,進一步闡述本發(fā)明。
實施例1
一種利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)烷基化汽油用催化劑:
利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)異構c8烷烴用催化劑,制備方法如下:
(1)將15份活性組分和8份競爭性吸附劑均勻分散于40份去離子水中,制成浸漬液;
(2)將66份sbf5/sio2-al2o3載體于89℃干燥13小時,然后加入到步驟(1)制備的浸漬液中,充分混合均勻,于55℃超聲處理20min,70℃微博處理20min;
(3)將步驟(2)處理后的溶液過濾,濾渣經(jīng)110℃干燥4小時,然后將濾渣研細,加入8份黏結劑,混合均勻后加入少量去離子水捏合,再將物料放入制備機中制備成型,成型后的催化劑于125℃下干燥4小時,最后于450℃焙燒3小時,650℃焙燒5小時,即可制備目標催化劑。
其使用方法:將目標催化劑加入到異丁烷和1-丁烯烷基化反應中,反應結束后從溶液中過濾催化劑,去離子水超聲洗1次,再去離子水洗2次,乙醇洗3次,再經(jīng)真空干燥后于550℃焙燒7小時,650℃焙燒5小時,即可重復使用,可使用2-5次。
所述超聲頻率為25khz,超聲功率為250w/m2,微波頻率為200mhz,微波功率400w。
實施例2
一種利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)烷基化汽油用催化劑:
利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)異構c8烷烴用催化劑,制備方法如下:
(1)將18份活性組分和5份競爭性吸附劑均勻分散于48份去離子水中,制成浸漬液;
(2)將60份sbf5/sio2-al2o3載體于80℃干燥10小時,然后加入到步驟(1)制備的浸漬液中,充分混合均勻,于50℃超聲處理30min,65℃微博處理30min;
(3)將步驟(2)處理后的溶液過濾,濾渣經(jīng)105℃干燥3小時,然后將濾渣研細,加入6份黏結劑,混合均勻后加入少量去離子水捏合,再將物料放入制備機中制備成型,成型后的催化劑于120℃下干燥3小時,最后于450℃焙燒3小時,650℃焙燒6小時,即可制備目標催化劑。
其使用方法:將目標催化劑加入到異丁烷和1-丁烯烷基化反應中,反應結束后從溶液中過濾催化劑,去離子水超聲洗1次,再去離子水洗2次,乙醇洗3次,再經(jīng)真空干燥后于550℃焙燒5小時,650℃焙燒7小時,即可重復使用,可使用2-5次。
所述超聲頻率為25khz,超聲功率為280w/m2,微波頻率為240mhz,微波功率400w。
將實施例1和實施例2所制備利用煉廠碳四餾分生產(chǎn)烷基化汽油用催化劑中,對其考察指標進行檢測,其檢測結果如表1所示。
表1煉廠碳四餾分生產(chǎn)烷基化汽油用催化劑檢測結果
其中:
灼燒減量是指催化劑中所含水分、銨鹽及碳粒等揮發(fā)組分的含量。生產(chǎn)中控制其減量≤13%。
比表面積測定方法:測定比表面積采用的方法是氮吸附容量法。
孔體積測定方法:孔體積測量采用的方法是水滴法。
磨損指數(shù):磨損指數(shù)來評價微球催化劑的耐磨損強度。測定方法是將一定量催化劑放入磨損指數(shù)測定裝置中,在恒定的氣速下吹磨5小時,第一小時吹出的<15μ的試樣棄去不計,收集后4小時吹出的試樣,計算出每小時平均磨損百分數(shù),(每小時吹出的<15μ的試樣占原有試樣中>15μ部分的重量百分數(shù)),此即為該催化劑的磨損指數(shù),其單位是%h-1。目前采用的催化劑磨損指數(shù)分析方法是直管法。
粒度分布:一般要求催化劑顆粒<40μm的不大于25%,40μm、80μm不小于50%、>80μm的不大于30%。目前測定催化劑篩分采用的儀器是激光粒度儀。
表觀松密度:分析催化劑表觀松密度所用的儀器為一內(nèi)徑為20毫米的25毫升量筒,并恰好在25毫升刻度處割斷磨平。測量時將量筒放在漏斗下,把樣品倒在漏斗上,使樣品在30秒內(nèi)連續(xù)裝滿量筒并溢出,用刮刀將多余的催化劑刮平,擦凈量筒外催化劑并稱重。由此計算出催化劑的表觀松密度。單位為克/毫升。
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)的技術人員應該了解,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利要求書及其等效物界定。