CN111849581A - 低温fcc汽油脱砷剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属汽油脱砷剂领域，尤其涉及一种低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，按如下步骤实施：（1）将完全溶解的硅酸钠以及锰盐滴加混合，同时搅拌均匀；（2）将混合液搅拌陈化2～12小时，洗涤过滤，350～400℃马弗炉煅烧2～12h后得到硅酸锰催化剂前驱物；（3）加入粘合剂，捏合挤条成型，即得目的产物低温FCC汽油脱砷剂。本发明目的产物具有较大比表面积与砷容量及较高的脱砷选择性，在脱砷过程中不造成汽油中不饱和烃的副反应发生的和及汽油辛烷值损失。

Description

低温FCC汽油脱砷剂的制备方法
技术领域
本发明属汽油脱砷剂领域，尤其涉及一种低温FCC汽油脱砷剂的制备方法。
背景技术
砷元素广泛存在于原油当中，由于其具有活泼的化学结构和性质，可以与催化加氢及重整工艺中铂、钯等贵金属催化剂反应，导致催化剂永久失活，影响工艺生产的正常运行，带来经济上的巨大损失。此外，砷化物具有生物毒性，在石油产品高度利用的今天，砷元素的存在对人类健康和人类环境都是一种危害。石脑油、FCC汽油等沸点较低的轻质液态石油烃中,砷化物主要为烃类有机砷化物，由于原油产地的不同和开采时间的差异，油品中砷化物的含量及形态也存在着一定的差异性，在脱砷方法的选择和脱砷剂的应用不尽相同。油品的脱砷工艺已在实际生产中应用较久，但随着原油开采量和需求量的迅猛增加和油品品质的恶化，现有的工艺方法及催化剂存在较多的不足，在工业生产中达不到脱砷要求，为后续工艺的生产操作带来严重影响，同时，也损耗了大量能源和资金，因此脱砷催化剂的开发仍具有重要意义。
近年来，我国在油品脱砷的研究中取得了较好的成绩，尤其在临氢脱砷领域。但由于FCC汽油等轻质油品中含有大量的不饱和烃类，临氢脱砷的温度，压力都相对要求较高，在反应过程中不仅降低了汽油的辛烷值，而且带来一系列的副反应，如结焦堵塞设备，使催化剂失活等。常温脱砷以化学吸附为主，砷化物与活性相结合产生电子云偏移，吸附在载体表面。从目前的研究结果得出，脱砷催化剂的开发与应用应考虑活性相与砷化物之间作用本质、砷化物的分子结构和类型以及催化剂载体的织构性质。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种目的产物具有较大比表面积与砷容量及较高的脱砷选择性，在脱砷过程中不造成汽油中不饱和烃的副反应发生的和及汽油辛烷值损失的低温FCC汽油脱砷剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，可按如下步骤实施：
（1）将完全溶解的硅酸钠以及锰盐滴加混合，同时搅拌均匀；
（2）将步骤（1）所得混合液搅拌陈化，洗涤、过滤，经煅烧后得到硅酸锰催化剂前驱物；
（3）加入粘合剂，捏合挤条成型，即得目的产物低温FCC汽油脱砷剂。
作为一种优选方案，本发明步骤（1）中，以重量百分含量计，所述锰盐含量为10～80%。
进一步地，本发明步骤（1）中，所述硅酸钠与锰盐的摩尔比为1～3：1。
进一步地，本发明所述锰盐包括硝酸锰、醋酸锰或氯化锰中的一种或两种以上的混合物。
进一步地，本发明步骤（2）中，所述低温FCC汽油脱砷剂的比表面积为200～400m2/g。
进一步地，本发明步骤（2）中，将混合液搅拌陈化2～12h，洗涤过滤，350～400℃马弗炉煅烧2～12小时后得到硅酸锰催化剂前驱物。
本发明低温FCC汽油脱砷剂应用于FCC汽油脱砷的反应条件为：压力0.1～1.0mpa，空速为2.0～10.0h-1，反映温度为20～80℃。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
（1）本发明提供的具有丰富间隙孔的脱砷剂，使用前无需氢气还原，催化剂制备简单易操作，反应温度低，副反应少，且选择性高，可满足现有FCC汽油的脱砷要求。
（2）本发明目的产物具有较高的比表面积以及适宜的孔径结构，具有砷容大等特点。
（3）本发明目的产物适用于催化汽油或者常顶汽油脱砷工艺，脱砷率达到90％以上，不饱和烃损失百分比小于等于0.2％，辛烷值损失小于0.2。
附图说明
图1为本发明FCC汽油的脱砷装置示意图。
图中：1、原料罐；2、输送泵；3、反应器；4、分离器；5、成品罐。
具体实施方式
以下对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下的实施例，下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件。
实施例1
称取50g硝酸锰完全溶于水中，30%的硅酸钠溶液150g，分别利用蠕动泵将硝酸锰溶液和硅酸钠溶液同时滴加至100ml的去离子水中，同时开启搅拌，使滴加液混合均匀，并产生沉淀。待溶液完全沉淀后，50℃搅拌老化6h。过滤沉淀物，去离子水洗涤3次，将沉淀物置于马弗炉中350℃煅烧12h，得到硅酸锰脱砷剂前驱物。将硅酸锰催化剂加入适量粘合剂，捏合、挤条成型，得到硅酸锰脱砷剂Cat-1。
实施例2
称取50克醋酸锰完全溶于水中，30%的硅酸钠溶液150g，分别利用蠕动泵将醋酸锰溶液和硅酸钠溶液同时滴加至100ml的去离子水中，开启搅拌，使滴加液混合均匀，并产生沉淀。待溶液完全沉淀后，50℃搅拌老化6小时。过滤沉淀物，去离子水洗涤3次，将沉淀物置于马弗炉中350℃煅烧12小时，得到硅酸锰脱砷剂前驱物。将硅酸锰催化剂加入适量粘合剂，捏合、挤条成型，得到硅酸锰脱砷剂Cat-2。
实施例3
称取50克氯化锰完全溶于水中，30%的硅酸钠溶液150g，分别利用蠕动泵将氯化锰溶液和硅酸钠溶液同时滴加至100ml的去离子水中，同时开启搅拌，使滴加液混合均匀，并产生沉淀。待溶液完全沉淀后，50℃搅拌老化12小时。过滤沉淀物，去离子水洗涤3次，将沉淀物马弗炉350℃煅烧12h，得到硅酸锰脱砷剂前驱物。将硅酸锰催化剂加入适量粘合剂，捏合、挤条成型，得到硅酸锰脱砷剂Cat-3。
实施例4
称取50g硝酸锰完全溶于200ml水中，30%的硅酸钠溶液150g，分别利用蠕动泵将硝酸锰溶液和硅酸钠溶液同时滴加至含有1wt%阳离子表面活性剂的100ml去离子水中，同时开启搅拌，使滴加液混合均匀，并产生沉淀。待溶液完全沉淀后，50℃搅拌老化12h。过滤沉淀物，去离子水洗涤3次，将沉淀物马弗炉350℃煅烧12h，得到硅酸锰脱砷剂前驱物。将硅酸锰催化剂加入适量粘合剂，捏合、挤条成型，得到硅酸锰脱砷剂Cat-4。
实施例5
称取20g硝酸锰完全溶于水中，30%的硅酸钠溶液150g，分别利用蠕动泵将硝酸锰溶液和硅酸钠溶液同时滴加至含有1wt%阳离子表面活性剂的100ml去离子水中，同时开启搅拌，使滴加液混合均匀，并产生沉淀。待溶液完全沉淀后，20℃搅拌老化12h。过滤沉淀物，去离子水洗涤3次，将沉淀物马弗炉450℃煅烧12h，得到硅酸锰脱砷剂前驱物。将硅酸锰催化剂加入适量粘合剂，捏合、挤条成型，得到硅酸锰脱砷剂Cat-5。
将硅酸锰脱砷剂装入脱砷评价装置（见附图），在温度为40℃、压力为0.2mpa，空速为2.0h-1条件下对FCC汽油进行脱砷评价。
硅酸锰脱砷剂织构性质
Figure 842968DEST_PATH_IMAGE002
FCC汽油脱砷评价结果
Figure 760109DEST_PATH_IMAGE004
可以理解地是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，其特征在于，按如下步骤实施：
（1）将完全溶解的硅酸钠以及锰盐滴加混合，同时搅拌均匀；
（2）将步骤（1）所得混合液搅拌陈化，洗涤、过滤，经煅烧后得到硅酸锰催化剂前驱物；
（3）加入粘合剂，捏合挤条成型，即得目的产物低温FCC汽油脱砷剂。
2.根据权利要求1所述低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，以重量百分含量计，所述锰盐含量为10～80%。
3.根据权利要求2所述低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述硅酸钠与锰盐的摩尔比为1～3：1。
4.根据权利要求3所述低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，其特征在于：所述锰盐包括硝酸锰、醋酸锰或氯化锰中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述低温FCC汽油脱砷剂的比表面积为200～400m2/g。
6.根据权利要求5所述低温FCC汽油脱砷剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将混合液搅拌陈化2～12小时，洗涤过滤，350～400℃马弗炉煅烧2～12h后得到硅酸锰催化剂前驱物。
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