一種輕質油醚化催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種輕質油醚化催化劑及其制備方法，包括催化劑組份A和催化劑組份B，催化劑組份A與催化劑組份B的質量比為2:1；所述催化劑組份A由下重量份的物質組成，苯乙烯溶液30份，二乙烯苯溶液20份，聯苯二酚溶液10份，液體石蠟溶液5份，氯化鋁與氯化鎳的共混液40份，其中氯化鋁與氯化鎳的質量比為3:2，氨水溶液50份，甲醇溶液40份，氯化銨溶液40份；本發明采用上述技術方案的輕質油醚化催化劑，活性高，具有優良的低溫反應活性及機械強度，且使用壽命可達2年，反應連續，反應時間短。
【專利說明】
一種輕質油醚化催化劑及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于汽油加工技術領域，具體地說是涉及一種輕質油醚化催化劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著人類社會的高速發展，世界各國，特別是一些發達國家越來越重視對環境的保護，汽車行業越來越迅猛的發展造成了汽車尾氣對大氣的嚴重污染，為了減少這方面的污染，無鉛含氧及高辛烷值汽油的需求量變得越來越大。
[0003]輕汽油醚化技術是將催化裂化裝置穩定汽油中的C5-C7活性烯烴與甲醇反應生成相應的醚，從而降低了汽油中烯烴的含量。經醚化后的汽油辛烷值可提高1-3個單位。通過醚化裝置可以使價格較低的甲醇通過醚化轉化為高附加值的汽油產品，提高了煉油廠的經濟效益。
[0004]目前的輕汽油醚化工藝技術是先將催化裂化汽油進入臨氫催化反應精餾塔，將汽油中的二烯烴加氫脫除，同時將汽油分離成輕、重兩組份，輕汽油經固定床反應器與甲醇進行醚化反應，輕汽油中大部分叔碳烯烴轉化為醚類化合物，再進入催化精餾塔深度醚化。輕汽油經⑶TECH工藝加氫、醚化和骨架異構化反應，C5叔碳烯烴醚化轉化率>92%。
[0005]目前普遍采用的另一種輕汽油醚化工藝是將過量的低級醇和輕汽油混合，先進行第一次醚化，然后進行分餾，輕餾分中含有甲醇和C5以下烴類，重餾分中含有醚和C5以上烴類，輕餾分再進行醚化。第一次醚化采用酸性催化劑，第二次醚化采用金屬硅酸鹽催化劑，從而降低汽油中的烯烴含量，提高汽油辛烷值。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種活性高，具有優良的低溫反應活性及機械強度，且使用壽命長，反應連續，反應時間短，不會引起不飽和烯烴發生飽，具有更好的醚化效果，可使活性C5烯烴總轉化率大于98.5%，活性C6烯烴總轉化率大于70 %，具有優良的熱穩定性，提高汽油辛烷值并降低芳香烴含量的輕質油醚化催化劑；
本發明還提供了一種上述催化劑的制備方法，該制備方法工藝簡單，成本低，適宜工業應用，且具有產業上的利用價值。
[0007]為解決上述技術問題本發明采用以下技術方案:一種輕質油醚化催化劑，包括催化劑組份A和催化劑組份B，催化劑組份A與催化劑組份B的質量比為2:1;
所述催化劑組份A由下重量份的物質組成，苯乙烯溶液30份，二乙烯苯溶液20份，聯苯二酚溶液10份，液體石蠟溶液5份，氯化鋁與氯化鎳的共混液40份，其中氯化鋁與氯化鎳的質量比為3:2，氨水溶液50份，甲醇溶液40份，氯化銨溶液40份；
所述催化劑組份B由以下重量份的物質組成，氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒1份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒1份，分子篩8份。
[0008]以下是本發明的進一步改進: 所述苯乙烯溶液濃度為lmol/L，所述二乙烯苯溶液的濃度為0.lmol/L。
[0009]進一步改進:
催化劑組份A的制備方法如下:
1)、將上述溶液按照重量份共混，連續加熱及攪拌下生成沉淀，加熱溫度控制在30-70 °C;
2)、沉淀完全后，用去離子水反復洗滌沉淀物至中性，然后在300-500°C 下干燥4-6小時；
3)、焙燒步驟，將干燥后的沉淀物在550-6000C下，焙燒2-6小時制得催化劑組份A。
[0010]進一步改進:
所述分子篩為ZSM-5、0沸石分子篩、MFI分子篩的混合物，分子篩為ZSM-5、0沸石分子篩、MFI分子篩的質量比為1:2:3。
[0011]進一步改進:
催化劑組份B的制備方法如下:
a、焙燒處理
將氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份混合均勻，送入煅燒爐中，在1500-2000Γ下焙燒4-6小時得到顆粒；
b、酸化處理
將上述顆粒融入濃度為0.5mol/L的硝酸鋅溶液中，攪拌均勻后活化2h，進行粉碎處理，粉碎粒度10-100目；
C、擠壓、晾曬
將粉碎后的顆粒，在低壓4MPa下保持10分鐘，在高壓10-40MPa下連續擠壓成型，然后晚曬，晚曬后混合物的含水率< 30%；
d、篩分
用振動篩進行篩分，混合物顆粒細度控制在0.l_3mm。
[0012]e、焙燒
將篩分后的混合物放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在300-350 0C，焙燒時間控制在1.5-2小時，冷卻后得催化劑組份B。
[0013 ] —種輕質油醚化催化劑的制備方法，包括以下步驟:
a、將催化劑組份A和催化劑組份B放入攪拌機中混合均勻，加入硝酸水溶液，碾壓成膠團狀濕餅后擠條成型、干燥、焙燒、制得催化劑半成品；
b、將上述催化劑半成品裝入活化裝置中，在通水蒸汽的氣氛下升溫至800-1000°C，并在該溫度下恒溫水處理20-30小時制得催化劑成品。
[0014]進一步改進:
步驟a中硝酸水溶液的濃度為0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。
[0015]進一步改進:
步驟a中焙燒溫度為1500-2000°C，焙燒時間為8_10小時。
[0016]進一步改進:
步驟a中干燥溫度為100 °C，干燥時間為8小時。
[0017]本發明采用上述技術方案的輕質油醚化催化劑，活性高，具有優良的低溫反應活性及機械強度，且使用壽命可達2年，反應連續，反應時間短，不會引起不飽和烯烴發生飽，具有更好的醚化效果;可使活性C5烯烴總轉化率大于98.5%，活性C6烯烴總轉化率大于70%;有優良的熱穩定性;提高汽油辛烷值并降低芳香烴含量;本發明采用上述制備方法，藝簡單，成本低，適宜工業應用，且具有產業上的利用價值。
【具體實施方式】
[0018]
實施例，一種輕質油醚化催化劑，包括催化劑組份A和催化劑組份B，催化劑組份A與催化劑組份B的質量比為2:1。
[0019]所述催化劑組份A由下重量份的物質組成，苯乙烯溶液30份，二乙烯苯溶液20份，聯苯二酚溶液10份，液體石蠟溶液5份，氯化鋁與氯化鎳的共混液40份，其中氯化鋁與氯化鎳的質量比為3:2，氨水溶液50份，甲醇溶液40份;氯化銨溶液40份。
[0020]所述苯乙烯溶液濃度為lmol/L，所述二乙烯苯溶液的濃度為0.lmol/L，聯苯二酚溶液的濃度為0.lmol/L,液體石錯溶液的濃度為12mol/L，氯化鋁的濃度為25mo I/L，氯化鎳的濃度為25mo 1/L，氨水溶液的濃度為12mo 1/L，甲醇溶液的濃度為2mol/L，氯化錢溶液的濃度為0.lmol/L。
[0021 ]催化劑組份A的制備方法如下，
2)、將上述溶液按照重量份共混，連續加熱及攪拌下生成沉淀，加熱溫度控制在30-70 °C;
2)、沉淀完全后，用去離子水反復洗滌沉淀物至中性，然后在300-500°C 下干燥4-6小時；
3)、焙燒步驟，將干燥后的沉淀物在550-6000C下，焙燒2-6小時制得催化劑組份A。
[0022]所述催化劑組份B由以下重量份的物質組成，氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份。
[0023]所述分子篩為ZSMU沸石分子篩、MFI分子篩的混合物，分子篩為ZSM_5、0沸石分子篩、MFI分子篩的質量比為1:2:3。
[0024]催化劑組份B的制備方法如下，
a、焙燒處理
將氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份混合均勻，送入煅燒爐中，在1500-2000Γ下焙燒4-6小時得到顆粒；
b、酸化處理
將上述顆粒融入濃度為0.5mol/L的硝酸鋅溶液中，攪拌均勻后活化2h，進行粉碎處理，粉碎粒度10-100目；
C、擠壓、晾曬
將粉碎后的顆粒，在低壓4MPa下保持10分鐘，在高壓10-40MPa下連續擠壓成型，然后晚曬，晚曬后混合物的含水率< 30%； d、篩分
用振動篩進行篩分，混合物顆粒細度控制在0.l_3mm。
[0025]e、焙燒
將篩分后的混合物放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在300-350 0C，焙燒時間控制在1.5-2小時，冷卻后得催化劑組份B。
[0026]—種輕質油醚化催化劑的制備方法，包括以下步驟:
b、將催化劑組份A和催化劑組份B放入攪拌機中混合均勻，加入硝酸水溶液，碾壓成膠團狀濕餅后擠條成型、干燥、焙燒、制得催化劑半成品；
b、將上述催化劑半成品裝入活化裝置中，在通水蒸汽的氣氛下升溫至800-1000°C，并在該溫度下恒溫水處理20-30小時制得催化劑成品；
步驟a中硝酸水溶液的濃度為0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液；
步驟a中焙燒溫度為1500-2000°C，焙燒時間為8_10小時；
步驟a中干燥溫度為100 °C，干燥時間為8小時。
【主權項】
1.一種輕質油醚化催化劑，其特征在于:包括催化劑組份A和催化劑組份B，催化劑組份A與催化劑組份B的質量比為2:1; 所述催化劑組份A由下重量份的物質組成，苯乙烯溶液30份，二乙烯苯溶液20份，聯苯二酚溶液10份，液體石蠟溶液5份，氯化鋁與氯化鎳的共混液40份，其中氯化鋁與氯化鎳的質量比為3:2，氨水溶液50份，甲醇溶液40份，氯化銨溶液40份； 所述催化劑組份B由以下重量份的物質組成，氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒1份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒1份，分子篩8份。2.根據權利要求1所述的輕質油醚化催化劑，其特征在于:所述苯乙烯溶液濃度為lmol/L，所述二乙烯苯溶液的濃度為0.1mOl/Lo3.根據權利要求1所述的輕質油醚化催化劑，其特征在于:催化劑組份A的制備方法如下: 1)、將上述溶液按照重量份共混，連續加熱及攪拌下生成沉淀，加熱溫度控制在30-70°C； 2)、沉淀完全后，用去離子水反復洗滌沉淀物至中性，然后在300-500V 下干燥4-6小時； 3)、焙燒步驟，將干燥后的沉淀物在550-600 0C下，焙燒2-6小時制得催化劑組份A。4.根據權利要求1所述的輕質油醚化催化劑，其特征在于:所述分子篩為ZSM-54沸石分子篩、MFI分子篩的混合物，分子篩為ZSMU沸石分子篩、MFI分子篩的質量比為1:2:3。5.根據權利要求1所述的輕質油醚化催化劑，其特征在于:催化劑組份B的制備方法如下: a、焙燒處理 將氧化鎂3份，三氧化二硼8份，三氧化二鐵6份，氧化鋅顆粒10份，氧化鈣6份，碳酸鈉8份，堿性硫酸鋁6份，氧化錳顆粒10份，分子篩8份混合均勻，送入煅燒爐中，在1500-2000Γ下焙燒4-6小時得到顆粒； b、酸化處理 將上述顆粒融入濃度為0.5mol/L的硝酸鋅溶液中，攪拌均勻后活化2h，進行粉碎處理，粉碎粒度10-100目； C、擠壓、晾曬 將粉碎后的顆粒，在低壓4MPa下保持10分鐘，在高壓10-40MPa下連續擠壓成型，然后晚曬，晚曬后混合物的含水率< 30%； d、篩分 用振動篩進行篩分，混合物顆粒細度控制在0.l-3mm； e、火首燒 將篩分后的混合物放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒溫度控制在300-3500C，焙燒時間控制在1.5-2小時，冷卻后得催化劑組份B。6.一種輕質油醚化催化劑的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: 將催化劑組份A和催化劑組份B放入攪拌機中混合均勻，加入硝酸水溶液，碾壓成膠團狀濕餅后擠條成型、干燥、焙燒、制得催化劑半成品； b、將上述催化劑半成品裝入活化裝置中，在通水蒸汽的氣氛下升溫至800-1000°C，并在該溫度下恒溫水處理20-30小時制得催化劑成品。7.根據權利要求6所述的輕質油醚化催化劑的制備方法，其特征在于:步驟a中硝酸水溶液的濃度為0.25g/ml-0.5g/ml的硝酸水溶液。8.根據權利要求6所述的輕質油醚化催化劑的制備方法，其特征在于:步驟a中焙燒溫度為1500-2000°C，焙燒時間為8-10小時。9.根據權利要求6所述的輕質油醚化催化劑的制備方法，其特征在于:步驟a中干燥溫度為100°C，干燥時間為8小時。
【文檔編號】C10G67/02GK105944754SQ201610348737
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】李源明, 姬珂
【申請人】山東成泰化工有限公司