The invention provides a preparation method and application of a solid acid catalytic carbon tetraalkylation catalyst. A certain amount of heteropoly acid compounds (HPA) and metal components such as Pt and Fe were introduced in situ during the preparation of multiporous ZSM 5 zeolite, so that heteropoly acid compounds and Pt and Fe nanoparticles could grow on the pore surface of multiporous ZSM 5 zeolite in situ. Using the catalyst (Pt_Fe_HPA/ZSM_5) of the invention, the mixture of isobutane and butene is used as reaction raw material, the ratio of alkane to butene is 50, and the mass space velocity is 4.5h.
【技术实现步骤摘要】
一种固体酸催化碳四烷基化催化剂的制备方法及应用
本专利技术涉及一种用于碳四烷基化的固体酸催化剂及其制备方法,属于工业催化
的催化剂制备技术。
技术介绍
近年来,我国出台了多项政策推动油品加速升级。在众多调和组分中,烷基化汽油的主要组分是高辛烷值的异构烷烃,它不含四乙基铅、MTBE、烯烃、芳烃,辛烷值高达95-99,蒸汽压较低,并且不含硫、烯烃和芳烃,因此烷基化汽油是清洁商品汽油的理想调和组分,被称为“绿色汽油调和组分”。与液体酸烷基化相比,固体酸烷基化过程对设备无腐蚀,对环境相对更为友好。因此成为烷基化反应的未来发展方向。中国专利CN101717321A提供了一种用于催化异丁烷-正丁烯烷基化的固体酸催化剂,以SBA-15为载体,用三甲基乙氧基硅烷对该载体进行表面疏水化处理,再进行Nafion功能化处理而成。在固定床反应器反应过程中寿命较短。中国专利CN1569780公开了一种异构烷烃与烯烃烷基化方法,是在固体酸催化剂存在下,引入一种临界温度低于100℃的反应介质,使全部的烷基化反应在这种介质的超临界状态下进行。使用的催化剂是纳米Beta分子筛。虽然可以在一定程度上延长催化剂寿命,但是不利于烷基化油产品的分离。此外,还存在催化剂寿命短,放大倍数小等问题,限制了其进一步工业化应用。综上所述,现有的固体酸催化剂普遍存在着易积炭失活的问题,三甲基戊烷选择性不够高。针对上述问题,本专利技术开发了一种制备固体酸催化剂的新方法。通过在多级孔ZSM-5材料中引入Pt、Fe、杂多酸等活性组份。可以提高三甲基戊烷在产物中的选择性,主要是因为提高了异丁烷与碳八正碳离子(C ...
【技术保护点】
1.一种固体酸催化碳四烷基化催化剂的制备方法,其特征在于:首先,将四丙基氢氧化铵溶解到水中得到0.01‑0.5mol/L溶液,加入浓氨水调节pH值到8‑10之间,在搅拌条件下,分别加入正硅酸乙酯和两亲性有机硅,再按Si/Al=10‑200加入硝酸铝,在35‑60℃搅拌30‑120分钟,随后加入杂多酸、铂盐和铁大分子杂环化合物,继续搅拌12‑24h,200‑250℃晶化72‑144h,经抽滤,干燥,在540‑600℃下焙烧去除四丙基氢氧化铵,得到固体酸催化碳四烷基化催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种固体酸催化碳四烷基化催化剂的制备方法,其特征在于:首先,将四丙基氢氧化铵溶解到水中得到0.01-0.5mol/L溶液,加入浓氨水调节pH值到8-10之间,在搅拌条件下,分别加入正硅酸乙酯和两亲性有机硅,再按Si/Al=10-200加入硝酸铝,在35-60℃搅拌30-120分钟,随后加入杂多酸、铂盐和铁大分子杂环化合物,继续搅拌12-24h,200-250℃晶化72-144h,经抽滤,干燥,在540-600℃下焙烧去除四丙基氢氧化铵,得到固体酸催化碳四烷基化催化剂。2.按照权利要求1所述固体酸催化碳四烷基化催化剂的制备方法,其特征在于:所述固体酸催化碳四烷基化催化剂的活性组分杂多酸的载量为5-40wt%,铂载量为0.2-10wt%,铁载量为0.5-20wt%,四丙基氢氧化铵:正硅酸乙酯:两亲性有机硅的摩尔比为0.01-1.0:1:0.05-0.5。3.按照权利要求1所述固体酸催化碳四烷基化催化剂的制备方法,其特征在于:所述杂多酸为磷钼酸、磷钨酸、硅钼酸、硅钨酸、锗钨酸、锗钼酸以及上述杂多酸的相应金属盐或铵盐中的一种或两种以上。4.按照权利要求1所述固体酸催化碳四烷基化催化剂的制备方法,其特征在于:两亲性有机硅为十二碳长有机硅烷季铵盐((CH3O)3...
【专利技术属性】
技术研发人员:王峰,李书双,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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。