本發(fā)明涉及石油化工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種利用廢鉑基催化劑制備碳四異構(gòu)化催化劑的方法。
背景技術(shù)：
：：碳四餾分是含四個碳原子的多種烴類的混合物，主要來源于石油煉制過程中產(chǎn)生的煉廠氣和石油裂解制乙烯的副產(chǎn)，是具有潛在價值的基本化工原料。對碳四餾分的利用，其中一種就是對碳四異構(gòu)化制取重芳烴和輕芳烴，而輕芳烴的經(jīng)濟效益高于重芳烴，而利用以往方法制取出的輕芳烴收率較低，因此需要通過使用催化劑來選擇性異構(gòu)化制取輕芳烴。鉑基催化劑是碳四異構(gòu)化的常用催化劑，通常使用壽命為2-3年，因此每年都有大量的廢鉑基催化劑產(chǎn)生。若對廢鉑基催化劑處理不當，將對自然環(huán)境造成嚴重影響，同時導致重金屬資源的嚴重浪費。如何對廢鉑基催化劑進行有效的回收利用，成為目前眾多企業(yè)面臨的重大難題。并且，目前重金屬價格居高不下，大大增加了鉑基催化劑的生產(chǎn)成本。技術(shù)實現(xiàn)要素：：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種在保證催化劑催化效率的基礎(chǔ)上有效降低成本和減輕環(huán)境污染的利用廢鉑基催化劑制備碳四異構(gòu)化催化劑的方法。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)：利用廢鉑基催化劑制備碳四異構(gòu)化催化劑的方法，包括如下步驟：(1)水洗：將廢鉑基催化劑加入40-50℃水中，保溫攪拌1h，再加入助洗劑，充分混合后繼續(xù)加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，然后室溫靜置2h，最后再次加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，待冷卻至室溫后靜置分層，將上層油相和懸浮物清除后采用濾紙過濾，所得濾渣用清水沖洗兩次；(2)干燥、煅燒：將經(jīng)水洗后的廢鉑基催化劑置于75-80℃烘箱中干燥，待含水量低于1％后轉(zhuǎn)入煅燒爐中，并于450-500℃下煅燒3h；(3)酸洗：將經(jīng)煅燒后的廢鉑基催化劑加入鹽酸溶液中，充分混合后靜置1h，再加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，待冷卻至室溫后先采用納濾膜過濾，所得溶液再利用乳狀液膜進行處理，即得鉑離子溶液；(4)再生：將所得鉑離子溶液進行濃度標定，并根據(jù)碳四異構(gòu)化催化劑的組成需要添加氯化鉑，最后通過共沉淀法制得新鉑基催化劑。所述助洗劑由如下重量份數(shù)的原料制成：水性丙烯酸樹脂3-6份、預糊化淀粉3-6份、聚氧化乙烯2-4份、交聯(lián)聚維酮2-4份、氫化蓖麻油1-2份、松節(jié)油1-2份、N-羥甲基丙烯酰胺0.5-1份、石棉絨0.5-1份、水解聚馬來酸酐0.2-0.5份、松香酸鈉0.2-0.5份、水40-50份，其制備方法為：向聚氧化乙烯中加入氫化蓖麻油、松節(jié)油和N-羥甲基丙烯酰胺，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入預糊化淀粉、石棉絨和水解聚馬來酸酐，混合均勻后繼續(xù)微波處理5min，然后趁熱加入水、水性丙烯酸樹脂、交聯(lián)聚維酮和松香酸鈉，充分混合后轉(zhuǎn)入0-5℃環(huán)境中靜置3h，最后加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。所述水性丙烯酸樹脂由丙烯酸樹脂改性而成，其制備方法為：向15-20份丙烯酸樹脂粉末中加入1-2份鯨蠟硬脂醇、0.5-1份羧甲基纖維素鈉和0.1-0.2份鈦酸酯偶聯(lián)劑，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，靜置30min后繼續(xù)微波處理5min，再加入0.5-1份陰離子聚丙烯酰胺和0.5-1份氫化棕櫚油，混合均勻后再次微波處理5min，然后以10-15℃/min的速度冷卻降溫，待溫度降至0-5℃后保溫靜置1h，隨后加入60-80份沸水，充分混合后自然冷卻至室溫，最后將所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。通過助洗劑的加入，有效清除廢鉑基催化劑上附著的油性物質(zhì)和粉塵，并經(jīng)靜置后以懸浮方式存在于水相之上，除去上層油相和懸浮物后即可通過濾紙過濾獲得經(jīng)一次水洗后的廢鉑基催化劑。所述乳狀液膜是以二(2-乙基己基)磷酸酯為膜載體、LMS-2為表面活性劑、四氯化碳為膜溶劑、氫氧化鈉為膜內(nèi)相而制成。所述廢鉑基催化劑與鹽酸溶液的重量比為1:3-5。所述鹽酸溶液的質(zhì)量濃度為20％。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明實現(xiàn)了廢鉑基催化劑的再生利用，并制得碳四異構(gòu)化制備輕芳烴的催化劑，在保證選擇催化效率達到90％以上的基礎(chǔ)下，有效降低鉑基催化劑的購置成本和減輕廢棄鉑基催化劑對環(huán)境造成的影響；其中通過納濾膜和乳狀液膜的協(xié)同作用，有效截留鉑離子，截留率達到99.5％以上。具體實施方式：為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。實施例1(1)水洗：將廢鉑基催化劑加入40-50℃水中，保溫攪拌1h，再加入助洗劑，充分混合后繼續(xù)加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，然后室溫靜置2h，最后再次加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，待冷卻至室溫后靜置分層，將上層油相和懸浮物清除后采用濾紙過濾，所得濾渣用清水沖洗兩次；(2)干燥、煅燒：將經(jīng)水洗后的廢鉑基催化劑置于75-80℃烘箱中干燥，待含水量低于1％后轉(zhuǎn)入煅燒爐中，并于450-500℃下煅燒3h；(3)酸洗：將經(jīng)煅燒后的廢鉑基催化劑加入5倍重量份的質(zhì)量濃度20％鹽酸溶液中，充分混合后靜置1h，再加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，待冷卻至室溫后先采用納濾膜過濾，所得溶液再利用乳狀液膜進行處理，即得鉑離子溶液；(4)再生：將所得鉑離子溶液進行濃度標定，并根據(jù)碳四異構(gòu)化催化劑的組成需要添加氯化鉑，最后通過共沉淀法制得新鉑基催化劑。其中，乳狀液膜是以二(2-乙基己基)磷酸酯為膜載體、LMS-2為表面活性劑、四氯化碳為膜溶劑、氫氧化鈉為膜內(nèi)相而制成。助洗劑的制備：向4份聚氧化乙烯中加入1份氫化蓖麻油、1份松節(jié)油和0.5份N-羥甲基丙烯酰胺，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入3份預糊化淀粉、0.5份石棉絨和0.5份水解聚馬來酸酐，混合均勻后繼續(xù)微波處理5min，然后趁熱加入40份水、3份水性丙烯酸樹脂、3份交聯(lián)聚維酮和0.3份松香酸鈉，充分混合后轉(zhuǎn)入0-5℃環(huán)境中靜置3h，最后加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。水性丙烯酸樹脂的制備：向20份丙烯酸樹脂粉末中加入1份鯨蠟硬脂醇、0.5份羧甲基纖維素鈉和0.1份鈦酸酯偶聯(lián)劑，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，靜置30min后繼續(xù)微波處理5min，再加入0.5份陰離子聚丙烯酰胺和0.5份氫化棕櫚油，混合均勻后再次微波處理5min，然后以10-15℃/min的速度冷卻降溫，待溫度降至0-5℃后保溫靜置1h，隨后加入80份沸水，充分混合后自然冷卻至室溫，最后將所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。實施例2(1)水洗：將廢鉑基催化劑加入40-50℃水中，保溫攪拌1h，再加入助洗劑，充分混合后繼續(xù)加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，然后室溫靜置2h，最后再次加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，待冷卻至室溫后靜置分層，將上層油相和懸浮物清除后采用濾紙過濾，所得濾渣用清水沖洗兩次；(2)干燥、煅燒：將經(jīng)水洗后的廢鉑基催化劑置于75-80℃烘箱中干燥，待含水量低于1％后轉(zhuǎn)入煅燒爐中，并于450-500℃下煅燒3h；(3)酸洗：將經(jīng)煅燒后的廢鉑基催化劑加入5倍重量份的質(zhì)量濃度20％鹽酸溶液中，充分混合后靜置1h，再加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，待冷卻至室溫后先采用納濾膜過濾，所得溶液再利用乳狀液膜進行處理，即得鉑離子溶液；(4)再生：將所得鉑離子溶液進行濃度標定，并根據(jù)碳四異構(gòu)化催化劑的組成需要添加氯化鉑，最后通過共沉淀法制得新鉑基催化劑。助洗劑的制備：向4份聚氧化乙烯中加入1份氫化蓖麻油、1份松節(jié)油和0.5份N-羥甲基丙烯酰胺，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入5份預糊化淀粉、0.5份石棉絨和0.5份水解聚馬來酸酐，混合均勻后繼續(xù)微波處理5min，然后趁熱加入50份水、3份水性丙烯酸樹脂、3份交聯(lián)聚維酮和0.3份松香酸鈉，充分混合后轉(zhuǎn)入0-5℃環(huán)境中靜置3h，最后加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。水性丙烯酸樹脂的制備：向20份丙烯酸樹脂粉末中加入1份鯨蠟硬脂醇、1份羧甲基纖維素鈉和0.2份鈦酸酯偶聯(lián)劑，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，靜置30min后繼續(xù)微波處理5min，再加入0.5份陰離子聚丙烯酰胺和0.5份氫化棕櫚油，混合均勻后再次微波處理5min，然后以10-15℃/min的速度冷卻降溫，待溫度降至0-5℃后保溫靜置1h，隨后加入80份沸水，充分混合后自然冷卻至室溫，最后將所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。對照例1(1)水洗：將廢鉑基催化劑加入40-50℃水中，保溫攪拌1h，再加入助洗劑，充分混合后繼續(xù)加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，然后室溫靜置2h，最后再次加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，待冷卻至室溫后靜置分層，將上層油相和懸浮物清除后采用濾紙過濾，所得濾渣用清水沖洗兩次；(2)干燥、煅燒：將經(jīng)水洗后的廢鉑基催化劑置于75-80℃烘箱中干燥，待含水量低于1％后轉(zhuǎn)入煅燒爐中，并于450-500℃下煅燒3h；(3)酸洗：將經(jīng)煅燒后的廢鉑基催化劑加入5倍重量份的質(zhì)量濃度20％鹽酸溶液中，充分混合后靜置1h，再加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，待冷卻至室溫后先采用納濾膜過濾，所得溶液再利用乳狀液膜進行處理，即得鉑離子溶液；(4)再生：將所得鉑離子溶液進行濃度標定，并根據(jù)碳四異構(gòu)化催化劑的組成需要添加氯化鉑，最后通過共沉淀法制得新鉑基催化劑。助洗劑的制備：向4份聚氧化乙烯中加入1份氫化蓖麻油、1份松節(jié)油和0.5份N-羥甲基丙烯酰胺，充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min，再加入5份預糊化淀粉、0.5份石棉絨和0.5份水解聚馬來酸酐，混合均勻后繼續(xù)微波處理5min，然后趁熱加入50份水、3份交聯(lián)聚維酮和0.3份松香酸鈉，充分混合后轉(zhuǎn)入0-5℃環(huán)境中靜置3h，最后加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，所得混合物送入噴霧干燥機中，干燥所得顆粒經(jīng)超微粉碎機制成粉末。對照例2(1)水洗：將廢鉑基催化劑加入40-50℃水中，保溫攪拌1h，繼續(xù)加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，然后室溫靜置2h，最后再次加熱至回流狀態(tài)保溫攪拌15min，待冷卻至室溫后靜置分層，將上層油相和懸浮物清除后采用濾紙過濾，所得濾渣用清水沖洗兩次；(2)干燥、煅燒：將經(jīng)水洗后的廢鉑基催化劑置于75-80℃烘箱中干燥，待含水量低于1％后轉(zhuǎn)入煅燒爐中，并于450-500℃下煅燒3h；(3)酸洗：將經(jīng)煅燒后的廢鉑基催化劑加入5倍重量份的質(zhì)量濃度20％鹽酸溶液中，充分混合后靜置1h，再加熱至回流狀態(tài)保溫混合15min，待冷卻至室溫后先采用納濾膜過濾，所得溶液再利用乳狀液膜進行處理，即得鉑離子溶液；(4)再生：將所得鉑離子溶液進行濃度標定，并根據(jù)碳四異構(gòu)化催化劑的組成需要添加氯化鉑，最后通過共沉淀法制得新鉑基催化劑。實施例3將等量實施例1、實施例2、對照例1和對照例2所制新鉑基催化劑用于等量碳四異構(gòu)化制取輕芳烴，并測定所制新鉑基催化劑的選擇催化效率和通過所述制備方法對鉑離子的回收率，結(jié)果如表1所示。表1所制新鉑基催化劑的催化效率和鉑離子回收率項目實施例1實施例2對照例1對照例2選擇催化效率/％92.9393.4180.2465.32鉑離子回收率/％99.5299.5876.1752.06經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，實施例1和實施例2所制選擇催化效率達到90％以上，并且在新鉑基催化劑的制備過程中對鉑離子的回收率達到99.5％以上。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。當前第1頁1 2 3