一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及化工催化剂的技术领域，公开了一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂及其制备方法，所述催化剂包括50~150%质量分数的分子筛、5~40%质量分数的粘结剂、0~20%质量分数的金属和/或金属氧化物、0~10%质量分数的助剂；所述金属为加氢金属、碱土金属中的一种或多种。本发明专利技术中催化剂的反应活性好，产品的溴指数低，芳烃损失小；催化剂的寿命长，相较于现有的加氢精制催化剂和白土催化剂，其寿命大幅延长；催化剂可以多次再生，重复使用，大大减少固体废弃物的生成，对环境较为友好。对环境较为友好。

【技术实现步骤摘要】
一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及化工催化剂的
，尤其是涉及一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]芳烃的生产在石油化工工业中占据十分重要的地位，代表着一个国家石油化工的发展水平。芳烃产品被应用于合成树脂、纤维、橡胶、添加剂、燃料、医药、农药、有机合成中间体、专用化学品等诸多领域，广泛影响着国民经济发展、人民生活水平的提高。传统芳烃生产技术包括歧化和烷基转移技术、碳八芳烃异构化技术和PX分离技术等，新技术则以甲苯甲醇烷基化、轻烃芳构化、催化裂化轻循环油芳烃转化技术为主，这些技术都在为适应芳烃市场的发展进行不断地升级和更新。然而芳烃产品中均有一定量的烯烃杂质存在，不但影响芳烃产物的纯度和规格，而且这部分烯烃性质活跃，易形成胶质影响芳烃产品的质量，且对后续化工工艺过程存在不良影响，影响芳烃的进一步加工和利用。因此，为得到合格的芳烃原料并保证后续工艺的顺利进行，需将芳烃中的烯烃杂质进行深度脱除。
[0003]目前，国内外炼油厂脱除芳烃中微量烯烃杂质的生产工艺主要是加氢精制和白土精制。加氢精制中所使用的催化剂通常由加氢金属及助剂组成，主要使微量烯烃得以饱和，从而从芳烃中脱除。非贵金属催化剂的反应温度较高，空速相对较低，容易形成少量的聚合物，贵金属催化剂尽管催化效果较好，但芳烃损失较高且催化剂成本较高。白土精制主要利用白土的催化叠合能力和孔道吸附能力，将芳烃中含有的微量烯烃发生烃化、聚合等反应，生成高沸点化合物，然后被白土吸附或者在后续分离流程中脱除。白土催化剂寿命较短，且不可再生，需要频繁地更换，破坏工业生产的连续性，并且会产生大量的固体废弃物，为环境保护带来很大的压力。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂及其制备方法，能够促进加氢使烯烃饱和、催化烯烃叠合及吸附，具有催化活性高、芳烃损失较低、催化剂寿命长、适用范围广、催化剂成本低的特点。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：第一方面，本专利技术提供了一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂，所述催化剂包括50～150％质量分数的分子筛、5～40％质量分数的粘结剂、0～20％质量分数的金属和/或金属氧化物、0～10％质量分数的助剂；所述金属为加氢金属、碱土金属中的一种或多种。
[0006]分子筛是人工合成的具有空旷多维结构的硅铝酸盐结晶体。与白土相比，分子筛比表面较高，具有较强的容炭能力，寿命较长。分子筛的酸性是由骨架原子的不饱和配位产生，因此高温再生后酸性基本不变，再生性能较好。因此，以分子筛作为催化剂可具备较长的寿命，从而减少了催化剂更换次数，保护了环境。金属或金属氧化物可作为活性成分提高催化剂的催化效率，将加氢金属、碱土金属与分子筛复合可提高烯烃加氢催化的选择性，减
少芳烃的损失，达到深度脱除芳烃中微量烯烃的目的。
[0007]作为优选，所述加氢金属为铂、钯、铑、镍、钴、铁、铜或钼；所述碱土金属为铍、镁、钙、锶或钡。
[0008]金属的选择对于催化剂的催化活性以及反应选择性尤为重要。
[0009]作为优选，所述分子筛为Y分子筛、MWW系列分子筛、X分子筛、USY分子筛、SBA
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15分子筛、ZSM
‑
5分子筛、β分子筛、AIPO
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5磷铝分子筛中的一种或几种。
[0010]作为优选，所述MWW系列分子筛为MCM
‑
36、MCM
‑
49或MCM
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56分子筛。
[0011]作为优选，所述粘结剂为硅溶胶、氧化铝、天然黏土、水玻璃、甲基纤维素、石蜡、淀粉、塑料树脂、皂土、糊精中的一种或几种。
[0012]作为优选，所述助剂为田菁粉、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甘油、润滑油、石墨、硬脂酸、石蜡、松香和聚丙烯酰胺中的一种或多种。
[0013]作为优选，所述助剂为凝胶状改性剂，其制备方法包括如下步骤：将钛酸四乙酯、四乙基氢氧化铵、乙醇和水混合，再加入田菁粉后升温至25～40℃下搅拌反应10～30min，加入戊二醛后得到混合液；将聚乙烯醇加热溶解于N，N
‑
二甲基甲酰胺中，并将其滴加入上述混合液并在110～130℃下反应3～5h，干燥后得到凝胶状改性剂。
[0014]分子筛催化剂由于加入粘结剂，使得金属或金属氧化物较难进入分子筛骨架，孔道内部的催化剂反应活性较低，对于脱除芳烃中烯烃反应，烯烃为微量掺杂的杂质，更需要催化剂具备较多的催化活性中心和较强的孔道吸附脱除能力，才能够实现有效催化、提高催化效果。而凝胶状改性剂在和分子筛制备过程中能够在分子筛外层形成钛骨架，增加活性反应中心。而且，因该凝胶状主要是由田菁粉和聚乙烯醇形成的，而田菁粉作为常见的分子筛催化剂的造孔剂，使得催化剂获得一定的孔道结构，聚乙烯醇则作为大分子结构框架提供钛骨架的机械强度，在凝胶状结构经烧结失水后形成微孔还会增加活性中心，优化催化效果。
[0015]另外，凝胶状改性剂内部会形成交联结构，具有较高的结合稳定性，得到的具备一定粘度的凝胶还可以增加金属/金属氧化物与分子筛间的相互作用，提高负载效率，催化剂的反应活性也得以增强。
[0016]作为优选，所述钛酸四乙酯、四乙基氢氧化铵、乙醇和水的质量比为1：0.4～1：5～10：50～200；所述田菁粉、戊二醛、聚乙烯醇的质量比为10：0.1～0.3：2～5；所述聚乙烯醇的分子量为1.5*104～2.0*104；所述聚乙烯醇于N，N
‑
二甲基甲酰胺中的质量浓度为5～8％。
[0017]田菁粉、戊二醛、聚乙烯醇间的质量比会影响交联效果，交联程度过大造成粘度过大，不利于金属及金属氧化物的负载效果，且不易形成较均一的孔道结构。含聚乙烯醇的凝胶状改性剂会于催化剂的制备过程中，由于焙烧失水而形成微孔结构，增大比表面积，但聚乙烯醇的分子量和浓度不仅会影响金属及金属氧化物的负载效果，还会影响微孔的形成效果。
[0018]第二方面，本专利技术还提供了一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将分子筛、粘结剂、助剂分别进行粉碎后充分混合均匀；(2)在上述混合物料加入溶剂后，混合挤压成型得到成型催化剂；(3)将成型催化剂以等体积法浸渍负载金属和/或金属氧化物，之后干燥、焙烧，得
到催化剂。
[0019]本专利技术将分子筛、粘结剂、助剂直接混合挤压成型，加入溶剂处理使得粘结性增强，延长催化剂的使用寿命。并且可使分子筛产生酸性活化，使之活化后具备一定的脱除烯烃能力，催化剂的反应活性好，产品的溴指数低，芳烃损失小。
[0020]作为优选，步骤(2)中，所述溶剂为水、酸溶液、羧甲基纤维素溶液或甲基纤维素溶液；加入溶剂后的液固质量比为0.05～3：1。
[0021]作为优选，步骤(3)中，所述焙烧为于350～650℃的温度下焙烧0.5～5h。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度脱除芳烃中烯烃催化剂，其特征在于，所述催化剂包括50~150%质量分数的分子筛、5~40%质量分数的粘结剂、0~20%质量分数的金属和/或金属氧化物、0~10%质量分数的助剂；所述金属为加氢金属、碱土金属中的一种或多种。2.如权利要求1所述的深度脱除芳烃中烯烃催化剂，其特征在于，所述加氢金属为铂、钯、铑、镍、钴、铁、铜或钼；所述碱土金属为铍、镁、钙、锶或钡。3.如权利要求1所述的深度脱除芳烃中烯烃催化剂，其特征在于，所述分子筛为Y分子筛、MWW系列分子筛、X分子筛、USY分子筛、SBA
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15分子筛、ZSM
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5分子筛、β分子筛、AIPO
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5磷铝分子筛中的一种或几种。4.如权利要求3所述的深度脱除芳烃中烯烃催化剂，其特征在于，所述MWW系列分子筛为MCM
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36、MCM
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49或MCM
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56分子筛。5.如权利要求1所述的深度脱除芳烃中烯烃催化剂，其特征在于，所述粘结剂为硅溶胶、氧化铝、天然黏土、水玻璃、甲基纤维素、石蜡、淀粉、塑料树脂、皂土、糊精中的一种或几种。6.如权利要求1所述的深度脱除芳烃中烯烃催化剂，其特征在于，所述助剂为田菁粉、干淀粉、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甘油、润滑油、石墨、硬脂酸、石蜡、松香和聚丙烯酰胺中的一种或多种。7.如权利要求1或6所述的深度脱除芳烃中烯烃催...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓明，朱志荣，赵国庆，侯晓灿，
申请(专利权)人：宁波中金石化有限公司，
类型：发明
国别省市：