本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域,具體涉及一種催化劑。
背景技術(shù):
乙烯和丙烯作為現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中的重要基礎(chǔ)原料,其需求量非常大。乙烯主要通過輕烴和石腦油等的蒸汽裂解得到,丙烯主要來自蒸汽裂解制乙烯裝置和煉油的催化裂化裝置。但由于石油是不可再生資源,所以世界各國開始致力于非石油路線制乙烯和丙烯類低碳烯烴的開發(fā)。其中,由低碳醇烴制低碳烯烴的工藝路線受到了廣泛的關(guān)注。對于低碳醇烴制低碳烯烴工藝而言,催化劑是其技術(shù)核心。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種低碳醇烴制低碳烯烴催化劑的制備方法,得到的催化劑應(yīng)用到反應(yīng)中,提高了烯烴的選擇性和醇烴的轉(zhuǎn)化率。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo),本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種低碳醇烴制低碳烯烴催化劑的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
(1)將硅源和鋁源溶液混合,攪拌均勻,再加入鑭源溶液,再次攪拌均勻形成混合溶液,調(diào)節(jié)ph值至6.5-8,將混合溶液轉(zhuǎn)移至導(dǎo)熱油反應(yīng)釜加熱至180-300℃;
(2)將混合溶液轉(zhuǎn)移制微波反應(yīng)釜中進(jìn)行微波水處理3-4h,取出后冷卻至100℃,將得到的產(chǎn)物利用離心機(jī)進(jìn)行離心分離后,冷卻至室溫,再用去離子水洗滌3次,在500-800℃焙燒得到含鑭硅鋁氧化物;
(3)分別配置活性組分的前驅(qū)體溶液,其中鋯和釩的前驅(qū)體溶液中含有1wt%的p123表面活性劑,采用浸漬法在含鑭硅鋁氧化物上浸漬活性組分,浸漬的先后順序為:鋯、釩、鋅、磷,每次浸漬后在100-150℃干燥24h;
(4)將浸漬后的催化劑在600-800℃焙燒6-8小時得到催化劑。
前述硅源為正硅酸乙酯或硅溶膠,所述鋁源為氧化鋁,所述鑭源為硫酸鑭或硝酸鑭。
釩的前驅(qū)體溶液為偏釩酸銨溶液,磷的前驅(qū)體溶液為磷酸,鋅的前驅(qū)體溶液為氧化鋅,鋯的前驅(qū)體溶液為硫酸鋯或硝酸鋯。
前述催化劑采用含鑭硅鋁氧化物作為載體,硅/鋁/鑭的摩爾比為:4:2:1——4:1:0.5,活性組分及重量百分比為:3-5%的五氧化二釩,2-4%的鋯,2-4%的鋅和2-3%的磷,余量為含鑭硅鋁氧化物。
本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明提供的一種低碳醇烴制低碳烯烴催化劑的制備方法,能得到高效的催化劑,提高烯烴的選擇性和醇烴的轉(zhuǎn)化率。
具體實施方式
實施例1
以下結(jié)合具體實施對本發(fā)明作具體的介紹。
實施例1
催化劑采用含鑭硅鋁氧化物作為載體,硅/鋁/鑭的摩爾比為:4:2:1,活性組分及重量百分比為:3%的五氧化二釩,2%的鋯,2%的鋅和2%的磷,余量為含鑭硅鋁氧化物,催化劑制備方法的步驟如下:(1)將硅源和鋁源溶液混合,攪拌均勻,再加入鑭源溶液,再次攪拌均勻形成混合溶液,調(diào)節(jié)ph值至6.5-8,將混合溶液轉(zhuǎn)移至導(dǎo)熱油反應(yīng)釜加熱至180-300℃;(2)將混合溶液轉(zhuǎn)移制微波反應(yīng)釜中進(jìn)行微波水處理3-4h,取出后冷卻至100℃,將得到的產(chǎn)物利用離心機(jī)進(jìn)行離心分離后,冷卻至室溫,再用去離子水洗滌3次,在500-800℃焙燒得到含鑭硅鋁氧化物;(3)分別配置活性組分的前驅(qū)體溶液,其中鋯和釩的前驅(qū)體溶液中含有1wt%的p123表面活性劑,采用浸漬法在含鑭硅鋁氧化物上浸漬活性組分,浸漬的先后順序為:鋯、釩、鋅、磷,每次浸漬后在100-150℃干燥24h;(4)將浸漬后的催化劑在600-800℃焙燒6-8小時得到催化劑。所述硅源為正硅酸乙酯,所述鋁源為氧化鋁,所述鑭源為硫酸鑭。釩的前驅(qū)體溶液為偏釩酸銨溶液,磷的前驅(qū)體溶液為磷酸,鋅的前驅(qū)體溶液為氧化鋅,鋯的前驅(qū)體溶液為硫酸鋯。催化劑在用于低碳醇烴制低碳烯烴反應(yīng)時,反應(yīng)溫度為300℃,醇烴的轉(zhuǎn)化率達(dá)到96.8%,c2-4的烯烴的選擇性可達(dá)到91.5%。
實施例2
催化劑采用含鑭硅鋁氧化物作為載體,硅/鋁/鑭的摩爾比為:4:1:1,活性組分及重量百分比為:3%的五氧化二釩,2%的鋯,2%的鋅和2%的磷,余量為含鑭硅鋁氧化物,催化劑制備方法的步驟如下:(1)將硅源和鋁源溶液混合,攪拌均勻,再加入鑭源溶液,再次攪拌均勻形成混合溶液,調(diào)節(jié)ph值至6.5-8,將混合溶液轉(zhuǎn)移至導(dǎo)熱油反應(yīng)釜加熱至180-300℃;(2)將混合溶液轉(zhuǎn)移制微波反應(yīng)釜中進(jìn)行微波水處理3-4h,取出后冷卻至100℃,將得到的產(chǎn)物利用離心機(jī)進(jìn)行離心分離后,冷卻至室溫,再用去離子水洗滌3次,在500-800℃焙燒得到含鑭硅鋁氧化物;(3)分別配置活性組分的前驅(qū)體溶液,其中鋯和釩的前驅(qū)體溶液中含有1wt%的p123表面活性劑,采用浸漬法在含鑭硅鋁氧化物上浸漬活性組分,浸漬的先后順序為:鋯、釩、鋅、磷,每次浸漬后在100-150℃干燥24h;(4)將浸漬后的催化劑在600-800℃焙燒6-8小時得到催化劑。所述硅源為正硅酸乙酯,所述鋁源為氧化鋁,所述鑭源為硫酸鑭。釩的前驅(qū)體溶液為偏釩酸銨溶液,磷的前驅(qū)體溶液為磷酸,鋅的前驅(qū)體溶液為氧化鋅,鋯的前驅(qū)體溶液為硫酸鋯。催化劑在用于低碳醇烴制低碳烯烴反應(yīng)時,反應(yīng)溫度為300℃,醇烴的轉(zhuǎn)化率達(dá)到97.2%,c2-4的烯烴的選擇性可達(dá)到92.5%。
實施例3
催化劑采用含鑭硅鋁氧化物作為載體,硅/鋁/鑭的摩爾比為:4:1:1,活性組分及重量百分比為:4%的五氧化二釩,3%的鋯,3%的鋅和2%的磷,余量為含鑭硅鋁氧化物。催化劑制備方法的步驟如下:(1)將硅源和鋁源溶液混合,攪拌均勻,再加入鑭源溶液,再次攪拌均勻形成混合溶液,調(diào)節(jié)ph值至6.5-8,將混合溶液轉(zhuǎn)移至導(dǎo)熱油反應(yīng)釜加熱至180-300℃;(2)將混合溶液轉(zhuǎn)移制微波反應(yīng)釜中進(jìn)行微波水處理3-4h,取出后冷卻至100℃,將得到的產(chǎn)物利用離心機(jī)進(jìn)行離心分離后,冷卻至室溫,再用去離子水洗滌3次,在500-800℃焙燒得到含鑭硅鋁氧化物;(3)分別配置活性組分的前驅(qū)體溶液,其中鋯和釩的前驅(qū)體溶液中含有1wt%的p123表面活性劑,采用浸漬法在含鑭硅鋁氧化物上浸漬活性組分,浸漬的先后順序為:鋯、釩、鋅、磷,每次浸漬后在100-150℃干燥24h;(4)將浸漬后的催化劑在600-800℃焙燒6-8小時得到催化劑。所述硅源為正硅酸乙酯,所述鋁源為氧化鋁,所述鑭源為硫酸鑭。釩的前驅(qū)體溶液為偏釩酸銨溶液,磷的前驅(qū)體溶液為磷酸,鋅的前驅(qū)體溶液為氧化鋅,鋯的前驅(qū)體溶液為硫酸鋯。催化劑在用于低碳醇烴制低碳烯烴反應(yīng)時,反應(yīng)溫度為300℃,醇烴的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98.1%,c2-4的烯烴的選擇性可達(dá)到91.3%。
實施例4
催化劑采用含鑭硅鋁氧化物作為載體,硅/鋁/鑭的摩爾比為:4:1:0.5,活性組分及重量百分比為:5%的五氧化二釩,4%的鋯,4%的鋅和3%的磷,余量為含鑭硅鋁氧化物。催化劑制備方法的步驟如下:(1)將硅源和鋁源溶液混合,攪拌均勻,再加入鑭源溶液,再次攪拌均勻形成混合溶液,調(diào)節(jié)ph值至6.5-8,將混合溶液轉(zhuǎn)移至導(dǎo)熱油反應(yīng)釜加熱至180-300℃;(2)將混合溶液轉(zhuǎn)移制微波反應(yīng)釜中進(jìn)行微波水處理3-4h,取出后冷卻至100℃,將得到的產(chǎn)物利用離心機(jī)進(jìn)行離心分離后,冷卻至室溫,再用去離子水洗滌3次,在500-800℃焙燒得到含鑭硅鋁氧化物;(3)分別配置活性組分的前驅(qū)體溶液,其中鋯和釩的前驅(qū)體溶液中含有1wt%的p123表面活性劑,采用浸漬法在含鑭硅鋁氧化物上浸漬活性組分,浸漬的先后順序為:鋯、釩、鋅、磷,每次浸漬后在100-150℃干燥24h;(4)將浸漬后的催化劑在600-800℃焙燒6-8小時得到催化劑。所述硅源為正硅酸乙酯,所述鋁源為氧化鋁,所述鑭源為硫酸鑭。釩的前驅(qū)體溶液為偏釩酸銨溶液,磷的前驅(qū)體溶液為磷酸,鋅的前驅(qū)體溶液為氧化鋅,鋯的前驅(qū)體溶液為硫酸鋯。催化劑在用于低碳醇烴制低碳烯烴反應(yīng)時,反應(yīng)溫度為300℃,醇烴的轉(zhuǎn)化率達(dá)到98.4%,c2-4的烯烴的選擇性可達(dá)到92.3%。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。