CN108380239B - 一种脱除硫醇用Cu分子筛催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,包括以下具体步骤:1)称取原料;2)将天然沸石、洋坩土、海泡石、增孔剂、铜源混合球磨至250‑300目,然后加入反应釜中,水热晶化;3)将水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,烘干;4)将烘干后的原料冷却后与树脂和纤维素混合均匀后,成型,烘焙,即可;本发明制备的的催化剂硫醇出口浓度小于5ppm,分子筛催化剂应用寿命增加到1:15000的正常流量。
Description
技术领域
本发明涉及分子筛催化剂领域,具体讲是一种脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
背景技术
深度脱除硫醇是国家炼油化工的重要环保工程。如橡胶聚合装置,石脑油精脱硫装置,航空煤油精脱硫装置都是一项世界级的重要环保工程。脱除硫醇的工艺技术是在非临氢状态下,以炼制油的馏分油作为原料,在一定的温度和空速下,通过装有铜分子筛催化剂的固定床层,在分子筛催化剂的作用下,对炼油馏分中的硫醇系列进行反应,使炼油馏分中的臭味硫醇转化为没有臭味的二硫化物。
目前,主要采用的是常规脱附硫醇法;以普通CU-13X分子筛作为主脱附催化剂。对于这种传统制作的分子筛催化剂,在炼油的流量处理较少情况下,短时内还是可以的,如果流量稍为加大一点,不但硫醇脱附不彻底,反而看到分子筛催化剂慢慢失去活性,由原来的出口硫醇小于10个ppm以下,增大到出口硫醇大于15-20ppm以上,这不但影响了产量的提高,更重要的是危害到净化环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服以上现有技术的缺点:提供一种硫醇出口浓度小于5ppm,分子筛催化剂应用寿命增加到1:15000的正常流量的脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
本发明的技术解决方案如下:一种脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,包括以下具体步骤:
1)称取以下重量份的各原料:天然沸石65-80份;洋坩土15-22份;海泡石5-13份;树脂0.5-1.5份;纤维素2-4份;增孔剂3-5份;铜源1-2份;
2)将步骤1)中天然沸石、洋坩土、海泡石、增孔剂、铜源混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于90-120℃的温度下水热晶化20-24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与树脂和纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于575-675℃烘焙2-5h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
作为优选,所述天然沸石为NaX分子筛原粉或13X-D分子筛原粉。
作为优选,所述树脂为SG植物胶、酚醛树脂、高密度聚氯乙烯中的一种或几种。
作为优选,所述纤维素为羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或两种。
作为优选,所述增孔剂为氯化铵或硫酸铵的一种或两种。
作为优选,所述铜源为氧化铜、氯化铜中的一种。
本发明的有益效果是:本发明采用的天然沸石原料属于铝硅酸盐晶体结构骨架,结构中的吸附孔道均匀,通过增孔剂扩展效应,使其载体空穴直径达到吸附孔道小于13A,排出孔道大于13A;载入铜离子后的分子筛催化剂孔道直径吸附孔道小于10A,排出孔道大于10A。
本发明铜离子的分部均匀,使分子筛催化剂的铜离子在脱附塔中不流失、不脱色、不腐蚀,对脱纯的油类物品不造成二次污染。传统的铜分子筛催化剂脱附硫醇出口浓度一般为10-15ppm,而本发明的分子筛催化剂脱附硫醇的出口浓度为1-5ppm。
本发明的配方中含有几种粘结剂,主要是树脂与纤维素材料组成,对于混合的效果证明,对脱附剂的孔道骨架有较好的巩固作用,并且对分子筛催化剂的表面磨耗率做到了合理保护,关键是确保了分子筛催化剂不落粉、不爆裂、不板结、不会对装置内的流通管道造成堵塞。
本发明中增孔剂增大分子筛催化剂孔道,不但能利于铜离子的深入,更重要的是对硫醇中大分子的深层脱附,原料的各原料与铜离子之间具有合理的螯合和粘结效果。
具体实施方式
下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明,但本发明不仅局限于以下具体实施例。
实施例一
1)称取以下重量份的各原料:NaX分子筛原粉65份;洋坩土15份;海泡石13份;酚醛树脂1.5份;羧甲基纤维素4份;氯化铵5份;氧化铜2份;
2)将步骤1)中NaX分子筛原粉、洋坩土、海泡石、氯化铵、氧化铜混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于90-120℃的温度下水热晶化20-24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与酚醛树脂、羧甲基纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于675℃烘焙2h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
产品性能测定:条状粒径3.2-3.7mm,平衡水吸附23%,抗压碎强度85N/颗,磨耗率≤0.10%,脱附硫醇15%,工作脱附量1:14000。
实施例二
1)称取以下重量份的各原料:13X-D分子筛原粉80份;洋坩土15份;海泡石13份;酚醛树脂0.5份;羧甲基纤维素3份;氯化铵5份;氧化铜2份;
2)将步骤1)中13X-D分子筛原粉、洋坩土、海泡石、氯化铵、氧化铜混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于90-120℃的温度下水热晶化20-24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与酚醛树脂、羧甲基纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于675℃烘焙5h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
产品性能测定:条状粒径3.2-3.7mm,平衡水吸附24%,抗压碎强度80N/颗,磨耗率≤0.15%,脱附硫醇(苯)15.7%,工作脱附量1:15000。
实施例三
1)称取以下重量份的各原料:13X-D分子筛原粉75份;洋坩土20份;海泡石12份;高密度聚氯乙烯0.5份;羧甲基纤维素3份;氯化铵5份;氧化铜2份;
2)将步骤1)中13X-D分子筛原粉、洋坩土、海泡石、氯化铵、氧化铜混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于90-120℃的温度下水热晶化20-24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与高密度聚氯乙烯、羧甲基纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于575℃烘焙5h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
产品性能测定:条形,粒径3.2-3.7mm,平衡水吸附23.7%,抗压碎强度85N/颗,磨耗率小于0.10%,脱附硫醇(苯)15.6%,工作总脱附量1:15000。
实施例四
1)称取以下重量份的各原料:13X-D分子筛原粉75份;洋坩土20份;海泡石12份;高密度聚氯乙烯0.5份;羧甲基纤维素3份;氯化铵5份;氯化铜1份;
2)将步骤1)中13X-D分子筛原粉、洋坩土、海泡石、氯化铵、氯化铜混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于120℃的温度下水热晶化24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与高密度聚氯乙烯、羧甲基纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于675℃烘焙2h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
产品性能测定:球状粒径4-6mm,平衡水吸附23.5%,抗压碎强度96N/颗,磨耗率小于0.10%,脱附硫醇15.5%,工作总脱附量1:14800。
实施例五
1)称取以下重量份的各原料:NaX分子筛原粉75份;洋坩土20份;海泡石12份;高密度聚氯乙烯1.5份;羧甲基纤维素3份;氯化铵5份;氯化铜1份;
2)将步骤1)中NaX分子筛原粉、洋坩土、海泡石、氯化铵、氯化铜混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于120℃的温度下水热晶化24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与高密度聚氯乙烯、羧甲基纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于675℃烘焙5h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂。
产品性能测定:球状粒径4-6mm,平衡水吸附24%,抗压碎强度90N/颗,磨耗率小于0.13%,脱附硫醇15.68%,工作总脱附量1:15000。
本发明优于现有的Cu-13X分子筛催化剂,特别是脱吸附效果明显高于现有的分子筛催化剂30%以上。
以上仅是本发明的特征实施范例,对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案,均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (5)
1.一种脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下具体步骤:
1)称取以下重量份的各原料:天然沸石65-80份;洋坩土15-22份;海泡石5-13份;树脂0.5-1.5份;纤维素2-4份;增孔剂3-5份;铜源1-2份;
2)将步骤1)中天然沸石、洋坩土、海泡石、增孔剂、铜源混合球磨至250-300目,然后加入反应釜中,密封条件下于90-120℃的温度下水热晶化20-24h;
3)将步骤2)水热晶化后的材料进行沉淀、洗涤、甩干,然后于160-200℃的温度下烘干;
4)将步骤3)烘干后的原料冷却至常温后与树脂和纤维素混合均匀后,进行造粒或挤条成型,于575-675℃烘焙2-5h,即可制得脱除硫醇用Cu分子筛催化剂;
所述增孔剂为氯化铵或硫酸铵的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:所述天然沸石为NaX分子筛原粉或13X-D分子筛原粉。
3.根据权利要求1所述的脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:所述树脂为SG植物胶、酚醛树脂、高密度聚氯乙烯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:所述纤维素为羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的脱除硫醇用Cu分子筛催化剂的制备方法,其特征在于:所述铜源为氧化铜、氯化铜中的一种。
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