本发明专利技术公开了一种用于催化重整的高选择性双原子催化剂，包括以下步骤：将伯洛沙姆407放置于容器中，然后加入无水乙醇；将异丙醇铝固体和硝酸分别加入乙醇中，然后将高铼酸钠与氯铂酸溶液分别加入到混合后的溶液，静置使其充分混合，并在密封状态下使用磁力搅拌器搅拌溶液；将搅拌后的溶液置于微波反应装置中，在微波照射下蒸发形成凝胶，然后在70～90℃下老化；最后将蒸发后所得产物使用马弗炉焙烧，最终得到含有0.10～0.40wt％Pt和0.15～0.35wt％Re的双原子催化剂。本双原子催化剂具有高于一般催化剂的选择性和稳定性，能够在提高芳烃产率的同时长时间不失活。
A highly selective diatomic catalyst for catalytic reforming
The invention discloses a highly selective diatomic catalyst for catalytic reforming, which comprises the following steps: placing Beloxam 407 in a container, then adding anhydrous ethanol; adding aluminum isopropoxide solid and nitric acid to ethanol respectively, and then adding sodium perrhenite and chloroplatinic acid solution to the mixed solution, respectively, to be static. The mixture was fully mixed, and the magnetic stirrer was used to stir the solution in the sealed state. The stirred solution was placed in the microwave reaction device, evaporated to form gel under microwave irradiation, then aged at 70~90 degrees C. finally, the product after evaporation was roasted with muffle furnace, and finally got 0.10 ~ 0.40wt%Pt and 0.15. The diatomic catalyst to 0.35wt%Re. The diatomic catalyst has higher selectivity and stability than ordinary catalysts, and can improve the yield of aromatic hydrocarbons without deactivation for a long time.
【技术实现步骤摘要】
一种用于催化重整的高选择性双原子催化剂
本专利技术涉及一种双原子催化剂，特别涉及用于催化重整的高选择性双原子催化剂。
技术介绍
催化重整是在催化剂作用下，对石脑油馏分中的烃类分子结构进行重排形成新的分子结构的过程。催化重整是非常重要的石油加工过程之一，在加热、氢压和催化剂的作用下使石脑油转化为富含芳烃的高辛烷值汽油(重整汽油)，重整汽油可以作为调和组分生产汽油，也可以对其进行抽提，以生产苯、甲苯、二甲苯等重要的化工原料。催化重整的副产物氢气还可以为加氢精制提供氢源。铂是传统的催化重整催化剂的金属组份，除此之外，催化剂中还会包含一种卤素(通常是氯)作为酸性组份，二者在反应过程中具有不同的作用。其中铂元素构成脱氢活性中心，促进脱氢反应，酸性组份提供酸性中心，促进裂化以及异构化反应。对于催化重整催化剂现多选用比较稳定的γ-Al2O3为载体，为了改善催化剂的性能，CN1035316A和CN1062749A报道在重整催化剂中引入某些特性的分子筛，如β沸石，ZSM-5等制成复合载体来改善催化剂的性能，但此类复合载体存在裂解活性过强，稳定性差的问题。铂元素是催化重整催化剂的关键元素，传统的催化重整中的铂催化剂中的铂元素通常以纳米颗粒的形式负载于载体，但是通常只有最外层的铂原子会在反应中起到催化作用，也就是说纳米颗粒内部的铂原子其实是被浪费的。铂元素在工业中具有非常重要且无法替代的作用，而且铂元素在自然界中的含量很少，使用铂元素作为催化剂成本很高，因此有效地利用铂元素逐渐引起了人们的注意。单原子催化剂是近几年提出的一种新型催化剂，并且现在已经成为催化剂研究中的前沿和热点课题。相比于传统催化剂，单原子催化剂实现了以单个原子为活性位点，大大降低了催化剂的负载量。与此同时，催化剂分散尺度的减小还会产生其他效应，比如催化剂表面不饱和配位键数量大增加、量子效应的产生以及金属和载体间的相互作用等等。其中金属与载体间的相互作用使得单原子催化剂的稳定性和催化活性有显著的提高。我国大连化物所张涛院士等人报道过铂、铁等负载于金属氧化物或者石墨烯等载体的单原子催化剂，其被应用于CO/NO氧化、硝基苯加氢等反应。然而用于催化重整的单原子催化剂尚未被报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种充分利用了铂原子和铼原子，并且具有更高稳定性的用于催化重整的高选择性双原子催化剂。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于催化重整的高选择性双原子催化剂，包括以下步骤：(1)将分子量范围为9860～14600的伯洛沙姆407放置于容器中，然后在20～30℃下加入质量分数为99.5％的无水乙醇，所述的无水乙醇与伯洛沙姆407的比例为2ml:1g～40ml:1g；(2)将异丙醇铝固体和质量分数为40wt％～70wt％硝酸分别加入质量分数为99.5％的乙醇中，在20～40℃下反应2～5h，其中硝酸与乙醇的体积比为0.5:1～3:1，异丙醇铝与乙醇的比例为0.01g:1ml～1g:1ml,然后将高铼酸钠与摩尔浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液分别加入到混合后的溶液，所述的高铼酸钠与乙醇的比例为0.1mg：1ml～0.8mg：1ml，氯铂酸溶液与乙醇溶液的体积比为0.025:1～0.5:1，静置3～5h使其充分混合，并在密封状态下于21℃～35℃使用磁力搅拌器在200rpm～400rpm的转速下搅拌溶液24h～48h；(3)将搅拌后的溶液置于微波反应装置中，在100～350W微波照射下蒸发10～85h形成凝胶，然后在70～90℃下老化24～38h，随着溶液的持续蒸发，异丙醇铝和两亲性的伯洛沙姆407自发地形成高度有序的六边形排列的中孔结构，其中铂和铼的前体被包含在其中；最后将蒸发后所得产物使用马弗炉焙烧，以2～10℃/min的升温速率升至200～600℃下焙烧1～9h，在此期间伯洛沙姆407分解，异丙醇铝转化为刚性且排列有序的三氧化二铝骨架，最终得到含有0.10～0.40wt％Pt和0.15～0.35wt％Re的双原子催化剂。与现有技术相比，本专利技术具有以下优势及特质：本专利技术是一种用于催化重整的双原子催化剂，可以充分利用价格昂贵的铂和铼原子，充分发挥催化效果，降低成本。由于双原子催化剂中金属原子与载体间的相互作用使金属原子更加紧密地与载体结合，并且不易聚集，双原子催化剂具有高于一般催化剂的选择性和稳定性，能够在提高芳烃产率的同时长时间不失活。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，但不作为对本专利技术的限定。本专利技术的一种用于催化重整的高选择性双原子催化剂，包括以下步骤：(1)将市场有售的分子量范围为9860～14600的伯洛沙姆407放置于容器中，然后在20～30℃下加入质量分数为99.5％的无水乙醇，所述的无水乙醇与伯洛沙姆407的比例为2ml:1g～40ml:1g；(2)将异丙醇铝固体和质量分数为40wt％～70wt％硝酸分别加入质量分数为99.5％的乙醇中，在20～40℃下反应2～5h，其中硝酸与乙醇的体积比为0.5:1～3:1，异丙醇铝与乙醇的比例为0.01g:1ml～1g:1ml。然后将高铼酸钠与摩尔浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液分别加入到混合后的溶液，所述的高铼酸钠与乙醇的比例为0.1mg：1ml～0.8mg：1ml，氯铂酸溶液与乙醇溶液的体积比为0.025:1～0.5:1，静置3～5h使其充分混合，并在密封状态下于21℃～35℃使用磁力搅拌器在200rpm～400rpm的转速下搅拌溶液24h～48h。(3)将搅拌后的溶液置于微波反应装置中，在100～350W微波照射下蒸发10～85h形成凝胶，然后在70～90℃下老化24～38h。随着溶液的持续蒸发，异丙醇铝和两亲性的伯洛沙姆407自发地形成高度有序的六边形排列的中孔结构，其中铂和铼的前体被包含在其中。最后将蒸发后所得产物使用马弗炉焙烧，以2～10℃/min的升温速率升至200～600℃下焙烧1～9h，在此期间伯洛沙姆407分解，异丙醇铝转化为刚性且排列有序的三氧化二铝骨架，最终得到含有0.10～0.40wt％Pt和0.15～0.35wt％Re的双原子催化剂。实施例1：双原子催化剂A的合成(1)将5g分子量范围为9860～14600的伯洛沙姆407放置于容器中，然后在20℃下加入质量分数为99.5％的无水乙醇，所述的无水乙醇与伯洛沙姆407的比例为2ml:1g；(2)将10ml质量分数为40wt％硝酸和异丙醇铝固体分别加入质量分数为99.5％的乙醇中，在20℃下反应2h，其中硝酸与乙醇的体积比为0.5:1，异丙醇铝与乙醇的比例为0.01g:1ml。然后将高铼酸钠与摩尔浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液分别加入到混合后的溶液，所述的高铼酸钠与乙醇的比例为0.1mg：1ml，氯铂酸溶液与乙醇溶液的比例为0.025ml:1ml，静置3h使其充分混合，并在密封状态下于21℃使用磁力搅拌器在200rpm的转速下搅拌溶液24h。(3)将搅拌后的溶液置于微波反应装置中，在100W微波照射下蒸发10h形成凝胶，然后在70℃下老化24h。随着溶液的持续蒸发，异丙醇铝和两亲性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于催化重整的高选择性双原子催化剂，其特征在于包括以下步骤：(1)将分子量范围为9860～14600的伯洛沙姆407放置于容器中，然后在20～30℃下加入质量分数为99.5％的无水乙醇，所述的无水乙醇与伯洛沙姆407的比例为2ml:1g～40ml:1g；(2)将异丙醇铝固体和质量分数为40wt％～70wt％硝酸分别加入质量分数为99.5％的乙醇中，在20～40℃下反应2～5h，其中硝酸与乙醇的体积比为0.5:1～3:1，异丙醇铝与乙醇的比例为0.01g:1ml～1g:1ml。然后将高铼酸钠与摩尔浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液分别加入到混合后的溶液，所述的高铼酸钠与乙醇的比例为0.1mg：1ml～0.8mg：1ml，氯铂酸溶液与乙醇溶液的体积比为0.025:1～0.5:1，静置3～5h使其充分混合，并在密封状态下于21℃～35℃使用磁力搅拌器在200rpm～400rpm的转速下搅拌溶液24h～48h；(3)将搅拌后的溶液置于微波反应装置中，在100～350W微波照射下蒸发10～85h形成凝胶，然后在70～90℃下老化24～38h，随着溶液的持续蒸发，异丙醇铝和两亲性的伯洛沙姆407自发地形成高度有序的六边形排列的中孔结构，其中铂和铼的前体被包含在其中；最后将蒸发后所得产物使用马弗炉焙烧，以2～10℃/min的升温速率升至200～600℃下焙烧1～9h，在此期间伯洛沙姆407分解，异丙醇铝转化为刚性且排列有序的三氧化二铝骨架，最终得到含有0.10～0.40wt％Pt和0.15～0.35wt％Re的双原子催化剂。...
【技术特征摘要】
1.一种用于催化重整的高选择性双原子催化剂，其特征在于包括以下步骤：(1)将分子量范围为9860～14600的伯洛沙姆407放置于容器中，然后在20～30℃下加入质量分数为99.5％的无水乙醇，所述的无水乙醇与伯洛沙姆407的比例为2ml:1g～40ml:1g；(2)将异丙醇铝固体和质量分数为40wt％～70wt％硝酸分别加入质量分数为99.5％的乙醇中，在20～40℃下反应2～5h，其中硝酸与乙醇的体积比为0.5:1～3:1，异丙醇铝与乙醇的比例为0.01g:1ml～1g:1ml。然后将高铼酸钠与摩尔浓度为0.1mol/L的氯铂酸溶液分别加入到混合后的溶液，所述的高铼酸钠与乙醇的比例为0.1mg：1ml～0.8mg：1ml，氯铂酸溶液与乙醇溶液的体积比为0.025:1～0.5:1，静置3～5h使其充分混合，并在密封状态下于21℃～...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁辉，田明泽，赵丹，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。