CN113413893A - 一种醚基化催化剂及其制备方法 - Google Patents

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陈开生
江含治
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Abstract

本发明公开了一种醚基化催化剂及其制备方法，涉及燃油添加剂技术领域，本发明一种醚基化催化剂，按百分比计，包括改性二氧化硅和活性氧化铝(a‑Aio3)42％，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)58％，制孔剂1％和成型润滑剂2.5‑3％；改性二氧化硅作为骨料，加入活性氧化铝(a‑Aio3)，对产品进一步脱分子水，促进醚化深度，两者占配比总量42％；氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)。本发明醚基化催化剂具有良好的抗氧化性、抗爆性、节油效果好，减少了汽车尾气中的有害气体排放，对保护环境和节约能源极为有利，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种醚基化催化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及燃油添加剂技术领域，特别涉及一种醚基化催化剂及其制备方法。
背景技术
对于发动机积碳传统的解决方法是将发动机拆解后进行清洗，不但费时，更重要的是先进的增压技术和GDI技术使发动机更加精密，拆解清洗可能会带来许多后续的问题，因此可以免拆清洗的燃油系统除碳剂(燃油添加剂)逐渐成为我们清洗积碳的必要手段；
目前的燃油添加剂在实际使用中存在一定的局限性，其在生产加工环节，在进行脱氧工艺时会产生大量工业废水，并且产品收率不可控，生产成本增加，此外生产安全性有待进一步提高；为此，我们提出一种醚基化催化剂及其制备方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种醚基化催化剂及其制备方法，以解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种醚基化催化剂，按百分比计，包括改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)42％，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)58％，制孔剂1％和成型润滑剂2.5-3％。
优选地，所述改性二氧化硅作为骨料，加入活性氧化铝(a-Aio3)，对产品进一步脱分子水，促进醚化深度，两者占配比总量42％。
优选地，所述氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)在“醚基化催化剂”中增加甲醇碳链数(C2-C5)，促进催化剂的活性，巩固脱氯效果和促进质子的络合，脱氮和脱氧，占配比总量58％。
优选地，所述制孔剂具体为甲醇(CH3OH)，按改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)总量的1％计。
优选地，所述成型润滑剂按改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)总量的2.5-3％计。
一种醚基化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
Step1：烃类化合物经过“烷基化催化剂”作用后，进入2#固定床催化塔；
Step2：经加温，再通过“醚基化催化剂”进行醚化反应；
Step3：将改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)，制孔剂和成型润滑剂按比例混合，充分均匀后造粒；
Step4：凉脱水份或低温70℃脱湿；
Step5：基于上述Step4，升温至400℃-600℃烘烤，保温4h，增加颗粒强度与活化即可。
本发明具有如下有益效果：
醚基化催化剂具备以下优势：
①、缩短了工艺路线，降低固定资产投资；
②、无需传统脱氧工艺，解决了生产过程产生大量工业废水的难题；
③、产品收率可达94％左右；
④、低温、常压生产-提高了生产安全性；
⑤、催化剂使用寿命长-降低生产成本。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将对本实用发明例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种醚基化催化剂，按百分比计，包括改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)42％，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)58％，制孔剂1％和成型润滑剂2.5-3％。
其中，改性二氧化硅作为骨料，加入活性氧化铝(a-Aio3)，对产品进一步脱分子水，促进醚化深度，两者占配比总量42％；氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)在“醚基化催化剂”中增加甲醇碳链数(C2-C5)，促进催化剂的活性，巩固脱氯效果和促进质子的络合，脱氮和脱氧，占配比总量58％；制孔剂具体为甲醇(CH3OH)，按改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)总量的1％计；成型润滑剂按改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)总量的2.5-3％计。
一种醚基化催化剂的制备方法，包括如下步骤：
Step1：烃类化合物经过“烷基化催化剂”作用后，进入2#固定床催化塔；
Step2：经加温，再通过“醚基化催化剂”进行醚化反应；
Step3：将改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)，制孔剂和成型润滑剂按比例混合，充分均匀后造粒；
Step4：凉脱水份或低温70℃脱湿；
Step5：基于上述Step4，升温至400℃-600℃烘烤，保温4h，增加颗粒强度与活化即可。
本方案特点在于根据甲醇的理化性质，结合催化、烷基化、聚合等反应，把甲醇转化为C2-C5的组分，形成了多元醇、二甲醚和水的混合物，进一步脱水为轻质烯烃，再经聚合、环化，形成各种石蜡烃、芳烃、环烷烃。
本方案生产中有效解决传统甲醇制烃的生产工艺流程长、收率低、生产过程产生大量工业废水的难题。
实施例2
针对于本发明方法制备的一种醚基化催化剂的使用效果检测，选用本发明方法制备的醚基化催化剂，优选的，按百分比计，包括改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)42％，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)58％，制孔剂1％和成型润滑剂2.75％；
另选取3组市售催化剂做使用检测对比，随机设立A、B、C和D四个对照组，其中A、B和C为市售组，D组为本发明方法制备的醚基化催化剂，检测标准为相同工况下各催化剂融入汽油后的燃烧值、抗爆性、排放指标和适用范围，测试情况如下表所示。
表一 为4组催化剂的使用检测对比情况：
Figure BDA0003185102600000041
Figure BDA0003185102600000051
由表一可知，本发明方法制备的醚基化催化剂较市售催化剂燃烧值较高、抗爆性高，并且排放指标更高，其适用范围更广，稳定性强，使用效果优异，推广价值高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种醚基化催化剂，其特征在于，按百分比计，包括改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)42％，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)58％，制孔剂1％和成型润滑剂2.5-3％。
2.根据权利要求1所述的一种醚基化催化剂，其特征在于，所述改性二氧化硅作为骨料，加入活性氧化铝(a-Aio3)，对产品进一步脱分子水，促进醚化深度，两者占配比总量42％。
3.根据权利要求1所述的一种醚基化催化剂，其特征在于，所述氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)在“醚基化催化剂”中增加甲醇碳链数(C2-C5)，促进催化剂的活性，巩固脱氯效果和促进质子的络合，脱氮和脱氧，占配比总量58％。
4.根据权利要求1所述的一种醚基化催化剂，其特征在于，所述制孔剂具体为甲醇(CH3OH)，按改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)总量的1％计。
5.根据权利要求1所述的一种醚基化催化剂，其特征在于，所述成型润滑剂按改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)总量的2.5-3％计。
6.一种醚基化催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
Step1：烃类化合物经过“烷基化催化剂”作用后，进入2#固定床催化塔；
Step2：经加温，再通过“醚基化催化剂”进行醚化、脱氯、脱氧、脱氮反应；
Step3：将改性二氧化硅和活性氧化铝(a-Aio3)，氧化铜(CuO)、碳酸钠(Na2CO3)、氧化钾(K2O)、二氧化钛(TIO2)、氧化钙(CaO)和铁粉(Fe)，制孔剂和成型润滑剂按比例混合，充分均匀后造粒；
Step4：凉脱水份或低温70℃脱湿；
Step5：基于上述Step4，升温至400℃-600℃烘烤，保温4h，增加颗粒强度与活化即可。
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