一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用。所述催化剂，包括改性载体和铂族金属，其中改性载体，以重量份计，包括(a)85～99份的TiO2；(b)0.1～10份的Nb2O5；所述TiO2的主晶型为锐钛矿型，TiO2粒径为10～40nm。所述催化剂的制备方法包括：S1，将含铌化合物和锐钛矿型纳米TiO2混捏成型，经干燥和焙烧，制得催化剂载体；S2，采用碱性溶液对所述催化剂载体进行处理，干燥，得到改性载体；S3，所述改性载体负载铂族金属，干燥，还原，制得所述湿式氧化催化剂。将所述催化剂用于废润滑油加氢再生装置废水的处理时，催化氧化活性优异，可有效降低废水中的COD和NH3‑

【技术实现步骤摘要】
一种湿式氧化催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种湿式氧化催化剂及其制备方法，及其在废润滑油加氢再生装置废水处理中的应用。

技术介绍

[0002]废润滑油是一种非常有价值的资源，采用酸洗法、溶剂精制法、吸附法、加氢精制法、膜分离法等工艺技术可达到回收、再生废润滑油的目的。其中，加氢精制技术可降低废油中的含S、N、O等杂原子化合物含量，提高有机物的饱和度，从而显著改善润滑油的黏温性和抗氧化性。加氢精制技术涉及常减压蒸馏和加氢工艺，在生产过程中不可避免地产生了高COD的有机废水。不同于一般的含油废水，该废水中除含有浮油和乳化油外，还含有溶于水的酚、醚、氮杂环、硫化物、有机胺、卤化物等物质，生物毒性大、臭味重，必须经过严格的水处理工艺，方可排放至自然界中。
[0003]传统的含油废水处理方法包括生化处理法和破乳除油法难以有效除去废水中的可溶性有机物。湿式氧化/催化湿式氧化法属于废水高级氧化技术，具有反应效率高、无二次污染、设备占地面积小等优势，适用于废润滑油加氢再生装置废水的处理。
[0004]CN109173747A公开了一种多壁碳纳米管自修复膜及其制备方法与在处理含油废水中的应用。该改性多壁碳纳米管(MWCNT)薄膜表现出极好的超疏水性和破乳作用，可高效分离油包水乳液并具有重复使用性。该方法只能用于油水分离，无法有效除去废水中的COD。
[0005]CN107082526A公开了一种机械加工含油废液预处理的方法。该方法首先将机械加工含油废液经过格栅，去除大颗粒污染物；然后，经过均质调节罐，实现油、水、砂三相分离；分离出的水相经过两级破乳破坏稳定的乳浊体系，并进行固液分离；将破乳后分离出的上清液，调节pH值，进行芬顿氧化；芬顿反应完成后，调节pH进行沉淀，出水进入生化系统。该方法除COD效率低。
[0006]CN1084496A公开的含高浓度有机物及氨的工业污水湿式氧化净化催化剂是由贵金属组分(Pt，Pd，Ru，Ir，Rh之一)及稀土元素担载于TiO2上组成。该催化剂是采用双活性组分共浸渍或分浸渍的制备技术。
[0007]当前针对废润滑油加氢再生装置产生的高浓度COD废水去除COD的效果并不理想，其主要原因是废水中所含有的乳化油、氮杂环和有机胺含量高，去除难度大。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中的脱除废润滑油加氢再生装置废水COD、NH3‑
N效率低的问题，为此本专利技术提供了一种湿式氧化催化剂及其制备方法，以及在废润滑油加氢再生装置废水湿式氧化处理中的应用。该催化剂用于废润滑油加氢再生装置废水湿式氧化处理时，具有去除COD、NH3‑
N效率高的优点。
[0009]本专利技术第一方面提供了一种湿式氧化催化剂，以重量份计，包括改性载体和铂族
金属，其中改性载体，以重量份计，包括(a)85～99份的TiO2；(b)0.1～10份的Nb2O5；所述TiO2的主晶型为锐钛矿型，TiO2粒径为10～40nm。
[0010]根据本专利技术的一些实施方式，所述湿式氧化催化剂中，以重量份计，含有0.01～5份的铂族金属。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述的铂族金属选自Pt、Pd、Ru中的至少一种。所述的铂族金属以单质状态存在于所述的湿式氧化催化剂中。
[0012]根据本专利技术的优选实施方式，所述改性载体中，TiO2和Nb2O5重量比为(10～500)：1，优选为(30～300)：1。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述催化剂中，铂族金属以单质计与Nb2O5的重量比为(0.01～50)：1，优选为(0.01～10)：1。
[0014]本专利技术第二方面提供了一种上述湿式氧化催化剂的制备方法，包括：
[0015]S1，将含铌化合物和锐钛矿型纳米TiO2混捏成型，经干燥和焙烧，制得催化剂载体；
[0016]S2，采用碱性溶液对所述催化剂载体进行处理，干燥，得到改性载体；
[0017]S3，所述改性载体负载铂族金属，干燥，还原，制得所述湿式氧化催化剂。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述含铌化合物选自五氧化二铌、草酸铌、氯化铌、氢氧化铌、乙醇铌中的至少一种。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述锐钛矿型纳米TiO2的粒径为5～35nm。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1混捏成型时，可以根据成型需要加入成型助剂。所述成型助剂可以选自水、桐油、液体石蜡、羟甲基纤维素、聚乙烯醇、糊精、淀粉、钛溶胶、硝酸、硫酸、草酸和柠檬酸中的至少一种。成型的形状可以为常规形状，比如柱状、三叶草、球形、拉西环等。
[0021]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述干燥的温度为20～100℃，干燥的时间为4～48h。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S1中，所述焙烧的温度为500～900℃，焙烧的时间为1～12h。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述碱性溶液选自含尿素、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种。所述碱性溶液的质量浓度为0.5％～10％。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述碱性溶液中碱性化合物与所述催化剂载体的重量比为(0.01～0.1)：1。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述处理可以采用浸渍的方式，处理条件如下：温度为20～80℃，处理时间为0.5～8h。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S2中，所述干燥的温度为20～150℃，干燥的时间为0.5～48h。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中，所述改性载体负载铂族金属的方法可以采用浸渍法，即用含铂族金属盐的浸渍液浸渍所述改性载体，可以采用等体积浸渍法。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述铂族金属盐选自六氯铂酸铵、氯铂酸、六氯铂酸钾、乙酰丙酮铂、氯化钯、乙酸钯、氯亚钯酸铵、乙酰丙酮钯、三氯化钌、乙酰丙酮钌、亚硝酰基硝酸钌中的至少一种。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中，所述干燥的温度为20～100℃，干燥的时间为4～48h。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，步骤S3中，所述还原的温度为200～600℃，还原的时间为1～12h。
[0031]本专利技术的第三方面提供了一种根据第一方面或第二方面所述的湿式氧化催化剂制备方法得到的湿式氧化催化剂在有机废水处理中的应用。
[0032]本专利技术的第四方面提供了一种废润滑油加氢再生装置废水的湿式氧化处理方法，包括将废润滑油加氢再生装置废水与根据第一方面或第二方面所述的湿式氧化催化剂制备方法得到的湿式氧化催化剂在空气存在的条件下进行接触。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述废润滑油加氢再生装置废水中，COD含量为5000～200000mg/L，优选为20000～80000mg/L，NH3‑
N含量为5～2000mg/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿式氧化催化剂，包括改性载体和铂族金属，其中改性载体，以重量份计，包括(a)85～99份的TiO2；(b)0.1～10份的Nb2O5；所述TiO2的主晶型为锐钛矿型，TiO2粒径为10～40nm。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述湿式氧化催化剂中，以重量份计，含有0.01～5份的铂族金属。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的铂族金属选自Pt、Pd、Ru中的至少一种；所述的铂族金属以单质状态存在于所述的湿式氧化催化剂中。4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述改性载体中，TiO2和Nb2O5重量比为(10～500)：1，优选为(30～300)：1；和/或，铂族金属以单质计与Nb2O5的重量比为(0.01～50)：1，优选为(0.01～10)：1。5.权利要求1
‑
4任一所述湿式氧化催化剂的制备方法，包括：S1，将含铌化合物和锐钛矿型纳米TiO2混捏成型，经干燥和焙烧，制得催化剂载体；S2，采用碱性溶液对所述催化剂载体进行处理，干燥，得到改性载体；S3，所述改性载体负载铂族金属，干燥，还原，制得所述湿式氧化催化剂。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述含铌化合物选自五氧化二铌、草酸铌、氯化铌、氢氧化铌、乙醇铌中的至少一种。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述干燥的温度为20～100℃，干燥的时间为4～48h，所述焙烧的温度为500～900℃，焙烧的时间为1～12h。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述碱性溶液选自含尿素、氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的至少一种；所述碱性溶液的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈航宁，许丹丹，郑育元，郭宗英，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：