一种杂多酸型催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种杂多酸型催化剂及其制备方法，所述催化剂包括活性组分和载体，所述活性组分为杂多酸，载体为Al修饰的石油焦基活性炭。所述制备方法首先将石油焦、偏铝酸盐及活化剂混合均匀后活化，所得样品进行洗涤、干燥，然后将杂多酸引入到干燥后样品中，再经干燥、焙烧，得到催化剂。本发明专利技术所述杂多酸型催化剂中，以碱土金属铝酸盐与石油焦基活性炭的复合材料为载体，载体与活性组分之间的相互作用较强，制备的催化剂不但具有低温活性高、选择性好、抗积碳能力强的特点，而且稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种杂多酸型催化剂及其制备方法
本专利技术属于石油化工领域，涉及一种杂多酸型催化剂及其制备方法，尤其是涉及一种用于乙醇脱水制乙烯的杂多酸型催化剂及其制备方法。
技术介绍
乙烯作为基本的有机化工原料和石油化学工业的龙头产品，大约75%左右的化工产品是以乙烯为原料制备得到的，因此乙烯产量的大小已经成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。传统的乙烯主要是通过轻质石油馏分裂解制得的，严重依赖石油资源。随着国际能源局势的日趋紧张，石油资源日趋枯竭，开发新的可再生替代能源已是当务之急。近来，乙醇特别是可再生生物乙醇脱水制备乙烯越来越受到人们的重视，其具有绿色、可持续、反应条件温和以及产物乙烯纯度高等多方面的优点。生物乙醇主要来源于农副产品的发酵，可避免对石油资源的依赖，在巴西、印度、巴基斯坦等一些石油资源匮乏的国家一直沿用此法生产乙烯，这一点对贫油和少油的国家更有现实意义。乙醇脱水制备乙烯具有部分或全部代替从石油获取乙烯的巨大潜力。因此，研究乙醇脱水制乙烯具有重大的经济价值和战略意义。有关乙醇脱水制乙烯催化剂的报道很多，主要包括活性氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杂多酸型催化剂，所述催化剂包括活性组分和载体，其中，所述活性组分为杂多酸，载体为Al修饰的石油焦基活性炭；活性组分含量为1wt%～40wt%，优选10wt%～30wt%；载体含量为60wt%～99wt%，优选为70wt%～90wt%，其中Al以元素计，在载体中含量为1wt%～10wt%，优选为2wt%～6wt%。/n

【技术特征摘要】
1.一种杂多酸型催化剂，所述催化剂包括活性组分和载体，其中，所述活性组分为杂多酸，载体为Al修饰的石油焦基活性炭；活性组分含量为1wt%～40wt%，优选10wt%～30wt%；载体含量为60wt%～99wt%，优选为70wt%～90wt%，其中Al以元素计，在载体中含量为1wt%～10wt%，优选为2wt%～6wt%。


2.按照权利要求1所述的杂多酸型催化剂，其特征在于：所述杂多酸型催化剂的性质如下：比表面积为500～1800m2/g，孔容为0.70～1.60mL/g。


3.一种杂多酸型催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下内容：
（1）将石油焦、偏铝酸盐及活化剂混合，混合均匀后活化；
（2）将步骤（1）所得样品进行洗涤、干燥；
（3）将杂多酸引入至步骤（2）得到的干燥后样品中，然后经干燥、焙烧，得到催化剂。


4.按照权利要求3所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述石油焦先进行预处理，所述预处理包括如下内容：
（1.1）将磷酸铵盐引入石油焦中，然后干燥；
（1.2）用含水蒸气气体对步骤（1.1）所得样品进行预处理。


5.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述磷酸铵盐为磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸二氢铵中的一种或几种，优选为磷酸铵。


6.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述将磷酸铵盐引入石油焦中的方法为等体积浸渍法、过饱和浸渍法、混捏法中的一种或几种。


7.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述干燥温度为60～130℃，优选干燥温度为80～120℃，进一步优选为90～110℃，干燥时间为2～8h，优选干燥时间为4～6h。所述干燥进一步优选在真空条件下进行。


8.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.1）中所述磷酸铵盐与石油焦的重量比为0.1～1：1，优选为0.3～0.8：1。


9.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.2）中所述含水蒸气气体为水蒸气、或者水蒸气与载气的混合气体，所述混合气体中水蒸气与载气的体积比为1:20～1:1，优选为1:10～1:2；所述载气为氮气或惰性气体、惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种。


10.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.2）中所述预处理过程包括第一段预处理、第二段预处理和冷却过程，其中，第一段预处理温度为150～250℃，优选为180～220℃，预处理时间为1～6h，优选为2～4h；第二段预处理温度为300～500℃，优选为350～450℃，预处理时间为1～6h，优选为2～4h，第二段预处理后再冷却至20～100℃，优选冷却至40～80℃；所述冷却过程优选在氮气保护下进行。


11.按照权利要求4所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1.2）中所述含水蒸气气体的体积空速为500～2000h-1。


12.按照权利要求3所述杂多酸型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述偏铝酸盐为偏铝酸钾、偏铝酸钠、偏铝酸锂中的一种或几种，优选为偏铝酸钾。


13.按照权利要求3所述杂多酸型催化剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘璐，金浩，朱慧红，杨光，孙素华，杨涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11