一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：首先将C

A method for preparing low naphthalene and high boiling point solvent by cracking aromatics solvent with honeycomb supported catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法
：本专利技术涉及石油加工领域，具体涉及一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法。
技术介绍
：C10重芳烃是石油和煤加工过程中的副产物，主要来源于炼油厂催化重整装置和涤纶原料厂宽馏分催化重整装置，少部分来源于乙烯装置副产的乙烯焦油和煤高温炼焦副产等其他生产装置。C10重芳烃是一种重要的化工原料，组成复杂，组分多达150种，虽然各组分的含量随其生产工艺参数及实际操作情况的变化而变化，但其主要组分及含量基本稳定，且各主要生产企业已制定了相应的企业标准，为C10重芳烃资源的综合利用创造了有利条件。但是溶剂中含有萘，具有致癌性，对溶剂油的安全有一定的影响，因此需要对加氢裂解后的溶剂油进行脱萘处理。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，该方法首先以植物壳纤维和碳纳米管为原料制备具有蜂窝状多孔状载体，然后负载镍、钼活性组分组成加氢催化剂，其催化活性高，对重芳烃进行裂解催化后；然后经过装有多孔氧化铝/离子液体/β/环糊精分离层的反应器内进行脱萘处理，制得低萘高沸点的溶剂。该方法方法操作简单，连续性好，制得的溶剂沸点高、萘含量低，且收率高。为更好的解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，首先将C10+重芳烃溶剂通过装载有加氢催化剂的固定床反应器进行催化加氢反应；然后气液分离，并将分离后的液体泵入到精馏塔内分离，收集塔底馏分；收集的馏分泵入到装有多孔氧化铝支撑的分离层的固定床分离器中进行脱萘处理，制得低萘高沸点溶剂；所述加氢催化剂是以磺化的蜂窝状多孔碳气凝胶/碳纳米管复合材料为载体，以镍、钼为活性组分；所述多孔氧化铝支撑的分离层是以多孔氧化铝为支撑体，在其表面涂覆β-环糊精/离子液体筛膜制成的。作为上述技术方案的优选，所述加氢催化剂中，多孔碳气凝胶、碳纳米管、活性组分的质量比为3:0.1：(1-2)。作为上述技术方案的优选，所述加氢催化剂中镍、钼的摩尔比为1：(0.5-1.5)。作为上述技术方案的优选，所述多孔氧化铝的平均粒径为5-15μm，孔隙率为45-55％。作为上述技术方案的优选，所述多孔氧化铝、离子液体、β环糊精的质量比为5：(1-3)：0.001。作为上述技术方案的优选，所述离子液体为四氟硼酸盐类离子液体。一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，包括以下步骤：(1)将植物壳纤维粉碎、研磨过120-150目筛，之后将其置于质量浓度为5-8％的氢氧化钠溶液中在80-90℃下回流2-5h，过滤；过滤得到的沉淀以及碳纳米管在氢氧化钠和氢氧化铵的混合溶液中500-1000W的功率下超声分散25-45min，并在-5～-4℃进行冷冻处理20-24h，制得凝胶；(2)将上述凝胶室温下解冻并浸入到无水乙醇中进行置换24h，置换结束后在-20～-15℃下冷冻24h，最后进行真空冷冻干燥，制得纤维素纤维气凝胶/碳纳米管复合材料；之后置于马弗炉内，氮气气氛下进行碳化处理；最后将碳化后的材料置于硫酸溶液中在100-120℃下进行磺化处理3-4h，制得载体；(3)制备质量浓度为15-20％的乙酸镍和钼酸铵的混合溶液，然后加入上述制得的载体，并同时滴加质量浓度度为3％柠檬酸钠溶液和20％的氢氧化钠溶液进行沉淀处理2-5h，之后将得到的沉淀洗涤后，煅烧处理制得加氢催化剂；(4)将离子液体、β环糊精和去离子水混合后加入多孔氧化铝，5-9Pa下常温浸渍处理2-6h，制得分离层材料；(5)将C10+重芳烃溶剂和氢气分别通入到装有上述制得的加氢催化剂的固定床反应器中，保持氢分压为1-4MPa，反应温度为300-400℃，体积空速为1-2h-1，氢烃体积比为500-1000；(6)上述加氢催化后的料液进行气液分离后的液体进入到精馏塔内，进行减压精馏，收集230-260℃的馏分；将收集的馏分加入到装有多层多孔氧化铝负载β-环糊精/离子液体筛膜的分离层，保持温度为60-70℃，体积空速为10-15h-1，进行脱萘处理，脱萘后的液体干燥后制得低萘高沸点溶剂。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述真空冷冻干燥的温度为-40～-50℃，压力为15-20Pa，时间为20-30h。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述碳化处理的条件为：首先以10℃/min的速率升温至150℃，保温处理10-15min，然后以15-20℃/min的速率升温至380-400℃下保温处理20min，最后以10℃/min的速率升温至700℃，保温1-2h，碳化处理过程中保持氮气的流速为120-150ml/min。作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述煅烧处理的温度为400-500℃，煅烧处理的时间为1-3h。由于采用上述技术方案，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，首先采用加氢催化剂对重芳烃进行加氢裂解轻质化；然后对轻质化的溶剂进行精馏分离，并收集高沸点的馏分；然后将收集的馏分泵入到装有多孔氧化铝支撑的分离层的固定床分离器中进行脱萘处理，制得低萘高沸点溶剂。该方法方法操作简单，连续性好，制得的溶剂沸点高、萘含量低，且收率高。本专利技术在对重芳烃裂解加氢过程中采用磺化的蜂窝状多孔碳气凝胶/碳纳米管为载体，以镍/钼为活性组分的催化剂；该催化剂以植物壳纤维为原料，首先对其粉碎研磨、筛分处理，之后采用碱液除去小分子纤维素、色素和杂质；然后将得到的浆料和碳纳米管超声分散在氢氧化钠和氢氧化铵的混合溶液中；冷冻形成凝胶，再解冻浸入到无水乙醇中置换，之后进行冷冻干燥、碳化、磺化制得磺化的蜂窝状多孔碳气凝胶碳纳米管复合材料，该材料是由三维网络的互连纤维相互缠绕形成，其比表面积大，具有很多蜂窝状结构的内部孔，活性吸附位点多，可有效负载活性组分。采用氢氧化铵代替部分氢氧化钠对浆料进行处理，对碳气凝胶进行氮掺杂，由于碳-氮键的存在，有效防止在碳化热解过程中纤维素纤维上的孔洞塌陷，从而形成具有稳定蜂窝状内部孔的碳气凝胶。碳纳米管比表面积大，耐高低温性能好，其与形成的碳气凝胶形成交叉互连三维结构，从而使得制得的载体稳定性更好，制得更高比表面积的载体。本专利技术在脱萘过程中，采用多孔氧化铝作为支撑体，β-环糊精/离子液体吸附于多孔氧化铝上形成筛膜；对加氢裂解后的馏分经过该分离层时，离子液体上的活性阳离子可与萘芳环形成共轭，从而使得含萘环馏分进入到离子液体中进行分离；而且β-环糊精可有效提高离子液体与含萘环馏分的亲和力，β-环糊精的空腔尺度与萘环的尺度相匹配，可对含萘馏分有效包合，从而进行去除。本专利技术采用的分离层可为多层，脱萘效率高。具体实施方式：下面通过实施例对本专利技术进一步说明，实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：首先将C

【技术特征摘要】
1.一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：首先将C10+重芳烃溶剂通过装载有加氢催化剂的固定床反应器进行催化加氢反应；然后气液分离，并将分离后的液体泵入到精馏塔内分离，收集塔底馏分；收集的馏分泵入到装有多孔氧化铝支撑的分离层的固定床分离器中进行脱萘处理，制得低萘高沸点溶剂；所述加氢催化剂是以磺化的蜂窝状多孔碳气凝胶/碳纳米管复合材料为载体，以镍、钼为活性组分；所述多孔氧化铝支撑的分离层是以多孔氧化铝为支撑体，在其表面涂覆β-环糊精/离子液体筛膜制成的。


2.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：所述加氢催化剂中，多孔碳气凝胶、碳纳米管、活性组分的质量比为3:0.1：(1-2)。


3.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：所述加氢催化剂中镍、钼的摩尔比为1：(0.5-1.5)。


4.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：所述多孔氧化铝的平均粒径为5-15μm，孔隙率为45-55％。


5.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：所述多孔氧化铝、离子液体、β环糊精的质量比为5：(1-3)：0.001。


6.根据权利要求1所述的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于：所述离子液体为四氟硼酸盐类离子液体。


7.根据权利要求1至6任一所述的一种基于蜂窝状负载型催化剂的裂解加氢芳烃溶剂制备低萘高沸点溶剂的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将植物壳纤维粉碎、研磨过120-150目筛，之后将其置于质量浓度为5-8％的氢氧化钠溶液中在80-90℃下回流2-5h，过滤；过滤得到的沉淀以及碳纳米管在氢氧化钠和氢氧化铵的混合溶液中500-1000W的功率下超声分散25-45min，并在-5～-4℃进行冷冻处理20-24h，制得凝胶；
(2)将上述凝胶室温下解冻并浸...

【专利技术属性】
技术研发人员：江晓龙，谈勇，谈俊，
申请(专利权)人：连云港鹏辰特种新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32