CN105289696A - 一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80-200℃烘干备用；3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。本发明具有适宜的孔结构分布和活性金属分散度，具有制备工艺简单，活性高，不会引起不饱和烯烃发生饱和等优点。
Description
技术领域
本发明属于汽油加工技术领域，具体涉及一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂。
背景技术
随着人类社会的高速发展，世界各国，特别是一些发达国家越来越重视对环境的保护汽车行业越来越迅猛的发展造成了汽车尾气对大气的严重污染，为了减少这方面的污染，无铅含氧及高辛烷值汽油的需求量变得越来越大就目前来说，提高汽油辛烷值的主要途径之一，就是在汽油中添加高辛烷值的含氧化合物，如甲基叔丁基醚(MTBE)乙基叔丁基醚(ETBE)和甲基叔戊基醚(TAME)等因为这类化合物具有辛烷值高不释放出CO等有害物质的优点，所以得到世界各国的普遍认可另外，由于受到上世纪70年代美国的ǎ清洁空气法ǐ的影响，这些醚类物质作为汽油辛烷值的增强剂和含氧物质对汽油进行改质，而得到了广泛的应用，80年代MTBE的生产到达到了顶峰，但是，MTBE的水溶性较高，它在水中的溶解度为4.8%，是ETBETAEE和TAME的2-3倍这种高的水溶性造成了对地下水的污染，因此美国加利福尼亚2002年12月31日已经禁止使用MTBE。由于TAME比MTBE多一个碳，它的蒸汽压低，辛烷值高所以人们把目光投向了TAME的研究与生产，为此TAME的需求量出现了迅速的增长。
发明内容
本发明的目的是提供一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，具有适宜的孔结构分布和活性金属分散度，具有制备工艺简单，活性高，不会引起不饱和烯烃发生饱和等优点。
一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：
1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；
2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80-200℃烘干备用；
3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。
其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度不大于0.1mol/L。
其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。
其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。
其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。
其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。
其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。
其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。
其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明具有适宜的孔结构分布和活性金属分散度，具有制备工艺简单，活性高，不会引起不饱和烯烃发生饱和等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1
一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：
1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；
2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80℃烘干备用；
3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。
其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度为0.01mol/L。
其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。
其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。
其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。
其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。
其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。
其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。
其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。
实施例2
一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：
1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；
2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，200℃烘干备用；
3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。
其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度0.1mol/L。
其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。
其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。
其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。
其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。
其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。
其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。
其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。
实施例3
一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：
1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；
2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，150℃烘干备用；
3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。
其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度0.07mol/L。
其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。
其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。
其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。
其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。
其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。
其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。
其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。
醚化实验：
FCC汽油进入轻汽油切割塔中被切割出沸点低于75℃的轻汽油和重汽油，轻汽油进入水洗塔经过水洗脱碱氮之后，进入加氢反应器反应，之后与甲醇混合进入酷化反应器中发生醚化反应。
实施例1-3的催化剂应用实施例催化效果如下：
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比催化剂 | |
| 活性C5烯烃总转化率 | 99 | 99 | 99 | 90 |
| 活性 C6烯烃总转化率 | 50 | 54 | 52 | 33 |
经应用实例发现，本发明提供的催化剂的的汽油醚化下过：活性C5烯烃总转化率大于99％，活性C6烯烃总转化率大于50％，具有更好的醚化效果。
以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，其步骤如下：
1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；
2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80-200℃烘干备用；
3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。
2.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤1）的磷钨酸的浓度不大于0.1mol/L。
3.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。
4.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。
5.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。
6.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。
7.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。
8.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。
9.根据权利要求书1所述的一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其特征在于，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。
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