CN104923286A - 一种炼厂碳四馏分生产mtbe用催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，涉及催化剂合成技术领域，以ZSM-5沸石分子筛为载体，铂或镍金属为活性组分，氧化铝、氧化钛、氧化锌或氧化锆为黏结剂，柠檬酸、酒石酸、盐酸、草酸、乳酸或三氯乙酸为竞争吸附剂，通过超声-微波浸渍法制得。本发明中ZSM-5沸石分子筛的微孔结构不仅能够提高活性组分的负载率，而且能使制得的催化剂具有优异的选择催化性；超声-微波浸渍法的运用能够提高活性组分的负载率，并且缩短了催化剂的制备时间。
Description
技术领域：
本发明涉及催化剂合成技术领域，具体涉及一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂。
背景技术：
目前，碳四烃主要作为工业和民用燃料使用。但近年来，由于原油价格的不断上涨，该资源作为普通燃料销售的经济性值得考虑。据报道，我国对碳四馏分的利用率为16％，远低于国外。自2004年我国西气东输管线正式开通以来，全国有十多个省市开始使用天然气，这样就使得原来用作燃料的碳四馏分中有一部分被天然气替代，为碳四资源的有效利用创造了条件。因此，扩展碳四馏分的化工利用，进一步将其加工成高附加值的产品，具有非常重要的意义。
炼厂的碳四馏分中主要含有正丁烷、异丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、正戊烷、异戊烷、1,2-丁二烯、1,3-丁二烯和正己烷，其中1-丁烯、2-丁烯和异丁烯的总含量达52％，1-丁烯和2-丁烯可通过异构化转变为异丁烯，而异丁烯能与甲醇反应生成MTBE(甲基叔丁基醚)。
MTBE是生产无铅、含氧、低芳烃及高辛烷值车用汽油的优良调和组分，而含氧新配方汽油的使用更进一步推动了MTBE的发展。异丁烯与甲醇反应制备MTBE时需要使用催化剂，而普通的催化剂存在催化活性低、重复利用性差的缺点。因此为了提高MTBE的产量，需要开发出一种催化活性高、可重复使用多次的新型催化剂。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种催化活性高、可循环使用的炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，以ZSM-5沸石分子筛为载体，铂或镍金属为活性组分，氧化铝、氧化钛、氧化锌或氧化锆为黏结剂，柠檬酸、酒石酸、盐酸、草酸、乳酸或三氯乙酸为竞争吸附剂，通过超声-微波浸渍法制得，具体步骤如下：
(1)将12-15份活性组分和4-6份竞争吸附剂均匀分散于50-60份去离子水中，制成浸渍液；
(2)将85-95份ZSM-5分子筛于70-80℃下干燥8-12h，然后加入到步骤(1)制备的浸渍液中，充分混合均匀，于35-45℃下超声处理15-20min，65-75℃下微波处理20-30min；
(3)将步骤(2)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥2-3h，然后将滤渣研细，加入8-10份黏结剂，混合均匀后加入少量去离子水进行捏合，再将物料放入挤条机中挤条成型，成型后的催化剂于100-110℃下干燥3-5h，最后于450℃焙烧2-3h，650℃焙烧4-5h，即得目标催化剂。
所述超声频率为28KHz，超声功率为300W/m2，微波频率为2450MHz，微波功率为400W。
本发明的有益效果是：
(1)ZSM-5沸石分子筛的微孔结构不仅能够提高活性组分的负载率，而且能使制得的催化剂具有优异的选择催化性；
(2)超声-微波浸渍法的运用能够提高活性组分的负载率，并且缩短了催化剂的制备时间；
(3)该催化剂使用后可通过过滤、干燥、活化后循环使用，不仅绿色环保，而且可以降低成本投入。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，制备方法如下：
(1)将12g铂粉和4g柠檬酸均匀分散于50g去离子水中，制成浸渍液；
(2)将85g ZSM-5分子筛于70-80℃下干燥12h，然后加入到步骤(1)制备的浸渍液中，充分混合均匀，于35-45℃下超声处理15min，65-75℃下微波处理25min；
(3)将步骤(2)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥3h，然后将滤渣研细，加入8g氧化铝，混合均匀后加入少量去离子水进行捏合，再将物料放入挤条机中挤条成型，成型后的催化剂于100-110℃下干燥3h，最后于450℃焙烧3h，650℃焙烧5h，即得目标催化剂。
实施例2
一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，制备方法如下：
(1)将13g铂粉和5g酒石酸均匀分散于55g去离子水中，制成浸渍液；
(2)将90g ZSM-5分子筛于70-80℃下干燥12h，然后加入到步骤(1)制备的浸渍液中，充分混合均匀，于35-45℃下超声处理15min，65-75℃下微波处理25min；
(3)将步骤(2)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥3h，然后将滤渣研细，加入9g氧化铝，混合均匀后加入少量去离子水进行捏合，再将物料放入挤条机中挤条成型，成型后的催化剂于100-110℃下干燥3h，最后于450℃焙烧3h，650℃焙烧5h，即得目标催化剂。
实施例3
一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，制备方法如下：
(1)将15g镍粉和6g柠檬酸均匀分散于60g去离子水中，制成浸渍液；
(2)将95g ZSM-5分子筛于70-80℃下干燥12h，然后加入到步骤(1)制备的浸渍液中，充分混合均匀，于35-45℃下超声处理15min，65-75℃下微波处理25min；
(3)将步骤(2)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥3h，然后将滤渣研细，加入10g氧化铝，混合均匀后加入少量去离子水进行捏合，再将物料放入挤条机中挤条成型，成型后的催化剂于100-110℃下干燥3h，最后于450℃焙烧3h，650℃焙烧5h，即得目标催化剂。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，其特征在于：以ZSM-5沸石分子筛为载体，铂或镍金属为活性组分，氧化铝、氧化钛、氧化锌或氧化锆为黏结剂，柠檬酸、酒石酸、盐酸、草酸、乳酸或三氯乙酸为竞争吸附剂，通过超声-微波浸渍法制得，具体步骤如下：
(1)将12-15份活性组分和4-6份竞争吸附剂均匀分散于50-60份去离子水中，制成浸渍液；
(2)将85-95份ZSM-5分子筛于70-80℃下干燥8-12h，然后加入到步骤(1)制备的浸渍液中，充分混合均匀，于35-45℃下超声处理15-20min，65-75℃下微波处理20-30min；
(3)将步骤(2)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥2-3h，然后将滤渣研细，加入8-10份黏结剂，混合均匀后加入少量去离子水进行捏合，再将物料放入挤条机中挤条成型，成型后的催化剂于100-110℃下干燥3-5h，最后于450℃焙烧2-3h，650℃焙烧4-5h，即得目标催化剂。
2.根据权利要求1所述的炼厂碳四馏分生产MTBE用催化剂，其特征在于：所述超声频率为28KHz，超声功率为300W/m2，微波频率为2450MHz，微波功率为400W。
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