本发明专利技术涉及一种甲基叔丁基醚合成用催化剂的制备方法，属于MTBE制备技术领域。第1步，得到前驱粉末；第2步，制得催化剂载体；第3步，将催化剂载体置于2mol/L硫酸溶液中浸泡，硫酸溶液的重量是催化剂载体重量的0.5～1倍，取出后，自然晾干，再进行400～500℃下焙烧4～5小时后，得到催化剂。本发明专利技术提供的利用叔丁醇和甲醇作为原料在催化剂作用下一步合成甲基叔丁基醚的方法，该方法具有转化率高的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种甲基叔丁基醚合成用催化剂的制备方法，属于MTBE制备
技术介绍
甲基叔丁基醚（MTBE）作为汽油添加剂具有优良的性能，不仅具有很高的净辛烷值，而且对于直馏汽油、烷基化汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油等各种汽油有着良好的调和效应，有较高的调和辛烷值。在汽油中进入少量的MTBE就能使汽油辛烷值有较大的增加。MTBE 的生产技术也随着生产需求的持续增加而不断地改进，由 70 年代初以德国 HULS 工艺为代表的采用列管式反应器，壳程走冷却水工艺；发展到 70 年代后期的采用筒式反应器，外循环取热工艺；进入 80 年代，催化蒸馏工艺将反应器与产品分馏合并。第 1 套催化蒸馏法生产 MTBE 的工业装置于 1981 年建设于休斯敦炼油厂；到了 90 年代，丁烷异构化脱氢与甲醇醚化生成 MTBE 的联合工艺。现在 MTBE 生产装置基本上都采取异丁烯与甲醇合成的工艺。CN102351661A公开了一种制备甲基叔丁基醚的方法，在原有的混相固定床反应器前串接一个外循环取热固定床反应器，包括有如下步骤：先将原料混合C4输入外循环取热固定床反应器中进行反应使得原料混合C4中的异丁烯含量降低至30重量%以下；再将反应后的物料进入混相固定床反应器中进行反应；从混相固定床反应器出来的反应物料进入催化蒸馏塔进行深度醚化并进行分离。CN105218325A公开了一种低硫甲基叔丁基醚的制备工艺，该工艺是将通过剂碱法脱硫醇后的液化石油气C4馏分和甲醇混合，先进入醚化反应器进行催化反应，再进入催化反应-蒸馏分离塔进一步进行催化反应，催化反应所得含硫化物的MTBE混合产物从催化反应-蒸馏分离塔塔底出来，依次经过脱轻塔脱除比MTBE比重小的轻硫化物，经过脱重塔除去比MTBE比重大的重硫化物，即得低硫MTBE产品。但是上述的方法由于催化反应缺少合适的催化剂，存在着合成方法收率低、选择性差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种合成用催化剂，并且利用叔丁醇和甲醇作为原料，在该催化剂作用下一步合成甲基叔丁基醚的方法，该方法具有转化率高的优点。技术方案是：首先给出甲基叔丁基醚合成用催化剂的制备方法，包括如下步骤：第1步，按重量份计，将140～180份Ni(NO3)2·6H2O、 10～30份 La(NO3)3·6H2O溶解于500～800份去离子水中并搅拌均匀形成第一溶液；将50～120份Mn(NO3)2、15～20份Zr(NO3)2·5H2O溶解于100～300份去离子水中并搅拌均匀形成第二溶液；在搅拌条件下将150～200份Al2O3粉缓慢加入第一溶液并搅拌均匀，再依次向其中加入第二溶液，搅拌均匀后，加入20wt%浓度的Na2CO3溶液使金属离子沉淀，经过洗涤、甩干后的沉淀物在120℃条件下进行烘干8小时，得到前驱粉末；第2步，按重量份计，取钛酸四丁酯20～30份、五正丁氧基铌5～10份、正丙醇锆40～50份、异丙醇200～300份，混合均匀，得到混合溶液；然后取10～20wt%硝酸溶液70～80份，滴加进混合溶液中，搅拌均匀，使反应2～4小时，放冷至室温，取下层乳白液，用20wt%氨水调节pH至8～10，再加入前驱粉末10～30份搅拌均匀，再升温至70～90℃反应6～8小时，放冷后，在20～30℃下陈化12～24天；将所得的陈化液进行过滤，将粉体700～800℃下进行焙烧3～4小时后，制得催化剂载体；第3步，将催化剂载体置于2mol/L硫酸溶液中浸泡，硫酸溶液的重量是催化剂载体重量的0.5～1倍，取出后，自然晾干，再进行400～500℃下焙烧4～5小时后，得到催化剂。其次给出应用上述催化剂合成甲基叔丁基醚的方法，包括如下步骤：第1步，将叔丁醇和甲醇的混合液进行气化，送入装有催化剂的固定床反应器中进行催化反应，反应生成的气相经冷凝后，得到冷凝液；第2步，将冷凝液进行蒸馏，收集40～60℃之间的馏分，将该馏分冷凝后进行水洗，将分出的醚层中加入吸水剂，除去水分之后，再滤出吸水剂，醚层中加入金属钠后再进行蒸馏，收集54～56℃之间的馏分，得到产物甲基叔丁基醚。所述的第1步中，叔丁醇和甲醇的进料摩尔比范围是1：2～4，反应温度110～120℃。所述的第1步中，反应气体的催化反应空速范围是0.90～1.00ml/g·h。所述的第2步中，吸水剂是无水碳酸钠。所述的第2步中，为了进一步除去醚层中的水，在滤出吸水剂之后，还需要在醚层中加入金属钠。有益效果本专利技术提供的利用叔丁醇和甲醇作为原料在催化剂作用下一步合成甲基叔丁基醚的方法，该方法具有转化率高的优点。具体实施方式实施例1第1步，将叔丁醇和甲醇的混合液进行气化，送入装有催化剂的固定床反应器中进行催化反应，叔丁醇和甲醇的进料摩尔比范围是1：2，反应温度110℃，反应气体的催化反应空速范围是0.90ml/g·h，反应生成的气相经冷凝后，得到冷凝液；第2步，将冷凝液进行蒸馏，收集40～60℃之间的馏分，将该馏分冷凝后进行水洗，将分出的醚层中加入无水碳酸钠吸水剂，除去水分之后，再滤出吸水剂，醚层中加入金属钠后再进行蒸馏，收集54～56℃之间的馏分，得到产物甲基叔丁基醚。所述的第1步中，所述的催化剂的制备方法如下：第1步，按重量份计，将140份Ni(NO3)2·6H2O、 10份 La(NO3)3·6H2O溶解于500份去离子水中并搅拌均匀形成第一溶液；将50份Mn(NO3)2、15份Zr(NO3)2·5H2O溶解于100份去离子水中并搅拌均匀形成第二溶液；在搅拌条件下将150份Al2O3粉缓慢加入第一溶液并搅拌均匀，再依次向其中加入第二溶液，搅拌均匀后，加入20wt%浓度的Na2CO3溶液使金属离子沉淀，经过洗涤、甩干后的沉淀物在120℃条件下进行烘干8小时，得到前驱粉末；第2步，按重量份计，取钛酸四丁酯20份、五正丁氧基铌5份、正丙醇锆40份、异丙醇200份，混合均匀，得到混合溶液；然后取10wt%硝酸溶液70份，滴加进混合溶液中，搅拌均匀，使反应2小时，放冷至室温，取下层乳白液，用20wt%氨水调节pH至8，再加入前驱粉末10份搅拌均匀，再升温至70℃反应6小时，放冷后，在20℃下陈化12天；将所得的陈化液进行过滤，将粉体700℃下进行焙烧3小时后，制得催化剂载体；第3步，将催化剂载体置于2mol/L硫酸溶液中浸泡，硫酸溶液的重量是催化剂载体重量的0.5倍，取出后，自然晾干，再进行400℃下焙烧4小时后，得到催化剂。实施例2第1步，将叔丁醇和甲醇的混合液进行气化，送入装有催化剂的固定床反应器中进行催化反应，叔丁醇和甲醇的进料摩尔比范围是1： 4，反应温度120℃，反应气体的催化反应空速范围是1.00ml/g·h，反应生成的气相经冷凝后，得到冷凝液；第2步，将冷凝液进行蒸馏，收集40～60℃之间的馏分，将该馏分冷凝后进行水洗，将分出的醚层中加入无水碳酸钠吸水剂，除去水分之后，再滤出吸水剂，醚层中加入金属钠后再进行蒸馏，收集54～56℃之间的馏分，得到产物甲基叔丁基醚。所述的第1步中，所述的催化剂的制备方法如下：第1步，按重量份计，将180份Ni(NO3)2·6H2O、30份 La(NO3)3·6H2O溶解于800份去离子水中并搅拌均匀形成第一溶液；将120份M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种甲基叔丁基醚合成用催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，按重量份计，将140～180份Ni(NO3)2·6H2O、 10～30份 La(NO3)3·6H2O溶解于500～800份去离子水中并搅拌均匀形成第一溶液；将50～120份Mn(NO3)2、15～20份Zr(NO3)2·5H2O溶解于100～300份去离子水中并搅拌均匀形成第二溶液；在搅拌条件下将150～200份Al2O3粉缓慢加入第一溶液并搅拌均匀，再依次向其中加入第二溶液，搅拌均匀后，加入20wt%浓度的Na2CO3溶液使金属离子沉淀，经过洗涤、甩干后的沉淀物在120℃条件下进行烘干8小时，得到前驱粉末；第2步，按重量份计，取钛酸四丁酯20～30份、五正丁氧基铌5～10份、正丙醇锆40～50份、异丙醇200～300份，混合均匀，得到混合溶液；然后取10～20wt%硝酸溶液70～80份，滴加进混合溶液中，搅拌均匀，使反应2～4小时，放冷至室温，取下层乳白液，用20wt%氨水调节pH至8～10，再加入前驱粉末10～30份搅拌均匀，再升温至70～90℃反应6～8小时，放冷后，在20～30℃下陈化12～24天；将所得的陈化液进行过滤，将粉体700～800℃下进行焙烧3～4小时后，制得催化剂载体；第3步，将催化剂载体置于2mol/L硫酸溶液中浸泡，硫酸溶液的重量是催化剂载体重量的0.5～1倍，取出后，自然晾干，再进行400～500℃下焙烧4～5小时后，得到催化剂。...
【技术特征摘要】
1.一种甲基叔丁基醚合成用催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，按重量份计，将140～180份Ni(NO3)2·6H2O、 10～30份 La(NO3)3·6H2O溶解于500～800份去离子水中并搅拌均匀形成第一溶液；将50～120份Mn(NO3)2、15～20份Zr(NO3)2·5H2O溶解于100～300份去离子水中并搅拌均匀形成第二溶液；在搅拌条件下将150～200份Al2O3粉缓慢加入第一溶液并搅拌均匀，再依次向其中加入第二溶液，搅拌均匀后，加入20wt%浓度的Na2CO3溶液使金属离子沉淀，经过洗涤、甩干后的沉淀物在120℃条件下进行烘干8小时，得到前驱粉末；第2步，按重量份计，取钛酸四丁酯20...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟红琳，
申请(专利权)人：孟红琳，
类型：发明
国别省市：山东;37
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