CN109126832B - 一种固体超强酸的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种固体超强酸的合成方法涉及酸的合成方法，是将催化剂再生将待处理催化剂加热、焙烧、粉碎成200～300目粉末A待用；将TiCL4中加入氨水，将得到的固体用脱盐水洗涤至pH值至6.5～7，烘干，得到固体B二氧化钛；将固体B二氧化钛用硫酸溶液充分浸渍3～5小时，滤除液体，将沉淀焙烧，制得粉末C备用；将粉末A与粉末C充分混合后，加入粘合剂、水40～50%，捏合、挤压成形，焙烧3～5小时，制得固体超强酸催化剂。本发明的一种固体超强酸的合成方法，将废催化剂经过除碳脱硫等处理后，利用其中的铂金属作为固体超强酸的辅助成分，能够有效提高固体超强酸催化剂的寿命，减少积碳的形成，并使固体超强酸催化剂活性有所提高。

Description

一种固体超强酸的合成方法
技术领域
本发明涉及酸的合成方法，尤其涉及一种固体超强酸的合成方法。
背景技术
现有的化工，如合成氨、丙稀腈装置、丁辛醇装置及炼油装置（催化装置、重整装置、加氢装置等）每年都产生大量的废催化剂，这些大量的废催化剂中含有铂金属、或钯，或钼，或镍、或稀土金属。目前，对这些废催化剂的回再利用，是各种酸类物质及其它各种溶剂进行回收，但这种回收方式，需消耗大量的化工产品，其中包括易燃溶剂和危险化学品，同时对环境造成严重污染。
发明内容
本发明旨针对现有技术的不足，提供了一种固体超强酸的合成方法。
本发明的一种固体超强酸的合成方法，操作方法如下：
a、催化剂再生：将待处理催化剂加热至550～600℃，焙烧8～10小时后，冷却至室温，再粉碎成200～300目粉末A待用；并用X射线荧光分析仪测定铂、铝的含量；
b、固体超强酸催化剂的制备：将TiCL4中加入氨水，控制溶液的pH值8～10，搅拌30～60min，将得到的固体用脱盐水洗涤至pH 值至6.5～7，在110～120℃烘干，得到固体B二氧化钛；将固体B二氧化钛用0．1～2．5mol/L的95%硫酸溶液充分浸渍3～5小时，滤除液体，将沉淀在400～600℃焙烧 2～3小时，制得粉末C备用；
c、合成：将a步骤制得的粉末A与b步骤制得的粉末C充分混合，控制Ti与Al原子比为1.5～2.5、且Pt质量分数0.05～0.1%；
d、成型：将经c步骤制得的混合物中加入粘合剂，添加量为c步骤制得的混合物重量比的3～8%，再加水40～50%，投入捏合机中，捏合0.5～1小时，挤压成形，在350～450℃焙烧 3～5小时，制得固体超强酸。
作为本发明的进一步改进，d步骤中所述的粘合剂为田箐粉和柠檬酸的混合物，其混合质量比2～4：1。
本发明的一种固体超强酸的合成方法，将废催化剂经过除碳脱硫等处理后，利用其中的铂金属（对钯，钼，镍及稀土金属同样适用）作为固体超强酸的辅助成分，能够有效提高固体超强酸催化剂的寿命，减少积碳的形成，并使固体超强酸催化剂活性有所提高。另外，固体超强酸克服了液体酸的缺点，具有容易与液相反应体系分离、不腐蚀设备、后处理简单、很少污染环境、选择性高等特点，可在较高温度范围内使用，扩大了热力学上可能进行的酸催化反应的应用范围。
具体实施方式
待处理的催化剂，为现有的化工中，如合成氨、丙稀腈装置、丁辛醇装置及炼油装置（催化装置、重整装置、加氢装置等）中的废催化剂，这些大量的废催化剂中含有铂金属、或钯，或钼，或镍、或稀土金属，本发明的方法，不但适用铂金属，是样适用于钯，钼，镍及稀土金属。
实施例1
本发明的一种固体超强酸的合成方法，操作方法如下：
a、催化剂再生：将待处理催化剂加热至560℃，焙烧8小时后，冷却至室温，再粉碎成220目粉末A待用；并用X射线荧光分析仪测定粉末A中铂、铝的含量；
b、固体超强酸催化剂的制备：将TiCL4中加入氨水，控制溶液的pH值8.5，搅拌40min，将得到的固体用脱盐水洗涤至pH 值至6.5，在110℃烘干，得到固体B二氧化钛；将固体B二氧化钛用0．8mol/L的95%硫酸溶液充分浸渍3小时，滤除液体，将沉淀，即负载硫酸的二氧化钛，在450℃焙烧 2小时，制得粉末C备用；
c、合成：将a步骤制得的粉末A与b步骤制得的粉末C充分混合，控制Ti与Al原子比为1.5、且Pt质量分数0.06%，如果Pt的质量份数达不到上述规定，用相当量的氯铂酸补足；
d、成型：将经c步骤制得的混合物中加入粘合剂，添加量为c步骤制得的混合物重量比的4%，再加水40%，投入捏合机中，捏合0.5小时，并挤压成形颗粒后，在380℃焙烧 3小时，制得固体超强酸。其中，粘合剂为田箐粉和柠檬酸的混合物，其混合质量比2：1。
实施例2
本发明的一种固体超强酸的合成方法，操作方法如下：
a、催化剂再生：将待处理催化剂加热至580℃，焙烧10小时后，冷却至室温，再粉碎成280目粉末A待用；并用X射线荧光分析仪测定铂、铝的含量；
b、固体超强酸催化剂的制备：将TiCL4中加入氨水，控制溶液的pH值9.5，搅拌50min，将得到的固体用脱盐水洗涤至pH 值至7，在120℃烘干，得到固体B二氧化钛；将固体B二氧化钛用2mol/L的95%硫酸溶液充分浸渍5小时，滤除液体，将沉淀在550℃焙烧 3小时，制得粉末C备用；
c、合成：将a步骤制得的粉末A与b步骤制得的粉末C充分混合，控制Ti与Al原子比为2.5、且Pt质量分数0.08%，如果Pt的质量份数达不到上述规定，用相当量的氯铂酸补足；
d、成型：将经c步骤制得的混合物中加入粘合剂，添加量为c步骤制得的混合物重量比的6%，再加水50%，投入捏合机中，捏合1小时，挤压成粉末后，在430℃焙烧 5小时，制得固体超强酸。其中，粘合剂为田箐粉和柠檬酸的混合物，其混合质量比4：1。
实施例3
本发明的一种固体超强酸的合成方法，操作方法如下：
a、催化剂再生：将待处理催化剂加热至570℃，焙烧9小时后，冷却至室温，再粉碎成250目粉末A待用；并用X射线荧光分析仪测定铂、铝的含量；
b、固体超强酸催化剂的制备：将98%TiCL4中加入30%氨水，控制溶液的pH值9，搅拌45min，将得到的固体用脱盐水洗涤至pH 值至6.8，在115℃烘干，得到固体B二氧化钛；将固体B二氧化钛用1.8mol/L的95%硫酸溶液充分浸渍4小时，滤除液体，将沉淀，即负载硫酸的二氧化钛在500℃焙烧 2.5小时，制得粉末C备用；
c、合成：将a步骤制得的粉末A与b步骤制得的粉末C充分混合，控制Ti与Al原子比为2、且Pt质量分数0.07%，如果Pt的质量份数达不到上述规定，用相当量的氯铂酸补足；
d、成型：将经c步骤制得的混合物中加入粘合剂，添加量为c步骤制得的混合物重量比的5%，再加水45%，投入捏合机中，捏合0.8小时，挤压成形后，在400℃焙烧 4小时，制得固体超强酸。其中，粘合剂为田箐粉和柠檬酸的混合物，其混合质量比3：1。

Claims (1)

1.一种固体超强酸的合成方法，操作方法如下：
a、催化剂再生：将待处理催化剂加热至550～600℃，焙烧8～10小时后，冷却至室温，再粉碎成200～300目粉末A待用；并用X射线荧光分析仪测定铂、铝的含量；
b、固体超强酸催化剂的制备：将TiCL4中加入氨水，控制溶液的pH值8～10，搅拌30～60min，将得到的固体用脱盐水洗涤至pH 值至6.5～7，在110～120℃烘干，得到固体B二氧化钛；将固体B二氧化钛用0．1～2．5mol/L的95%硫酸溶液充分浸渍3～5小时，滤除液体，将沉淀在400～600℃焙烧 2～3小时，制得粉末C备用；
c、合成：将a步骤制得的粉末A与b步骤制得的粉末C充分混合，控制Ti与Al原子比为1.5～2.5、且Pt质量分数0.05～0.1%，如果Pt的质量份数达不到上述规定，用相当量的氯铂酸补足；
d、成型：将经c步骤制得的混合物中加入粘合剂，添加量为c步骤制得的混合物重量比的3～8%，再加水40～50%，投入捏合机中，捏合0.5～1小时，挤压成形后，在350～450℃焙烧3～5小时，制得固体超强酸；所述的粘合剂为田箐粉和柠檬酸的混合物，其混合质量比2～4：1；
所述的待处理的催化剂是合成氨、丙稀腈装置、丁辛醇装置及炼油装置中的废催化剂。
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