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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种镍-铜加氢催化材料制备方法,特别是涉及一种用于碳三、碳四、碳五轻质烃类馏分深度饱和加氢的镍-铜催化材料制备方法。
技术介绍
1、炼厂中副产一定量的碳三、碳四、碳五轻质烃类馏分,但是生产工艺的差异造成炼厂副产的轻质烃类组成和产量均有比较大的差异性,因此化工利用率不高,常常作为低附加值的燃料使用。随着炼化一体化技术的推广,炼厂副产的轻质烃类产量明显增加,将轻质烃中的不饱和组分加氢饱和后可以将其作为基础化工原料进行综合利用。由于抽余工艺的不同,轻质烃中残余的不饱和烃含量有较大差异,同时里面往往含有水和硫化物,因此要求催化剂具有足够的加氢深度,具有较好的抗硫、抗水等杂质性能。相对于贵金属催化剂,非贵金属催化剂的抗杂质性能稍好。
2、zl95111774.2公开了一种以催化裂化或者蒸汽裂解过程中副产碳五为原料饱和加氢的方法,采用共沉淀法制备ni-cu/硅藻土催化剂,镍与铜的原子比为9,镍与铜的总量占催化剂的40wt%,原料中含有单烯烃90wt%,烷烃8.5wt%,二烯烃1.5wt%,反应温度130℃,压力0.6mpa,氢油摩尔比7,液时空速0.3h-1,单烯烃转化率为87wt%,戊烷收率90wt%。zl02125651.9公开了一种用于乙烯、丙烯、丁烯等单烯烃加氢饱和的催化剂及其制备方法,催化剂以氧化铝作为载体,活性组分mo2o3含量为5~20wt%,nio含量为4~15wt%,助剂一选自b、p、si中的一种或几种,含量为1~5wt%,助剂二为碱金属和碱土金属中的一种或几种,含量为0~5wt%;催化剂需要采用
3、由金属及有机配体组成的金属有机框架(mofs)材料由于具有可以调控的拓扑结构,对金属具有空间上的设计组装和结构调控的特点,在多金属组分催化材料的设计上具有比较好的应用前景。zl201710181438.8公开了一种通过静电纺丝技术将镍锌双金属有机框架材料包覆在纳米纤维高聚物中制备镍基选择性加氢催化材料的方法,以氧化物计,氧化锌15~80wt%,氧化镍15~70wt%,碳纤维5~40wt%,该催化材料金属组分分散性好,不易聚集,加氢选择性好。zl202011274186.1公开了一种ni-mof-ni/mcm-41复合材料的制备方法,先由镍盐浸渍于mcm-41上经还原得到ni/mcm-41,再与有机配体经过溶剂热法制得,特点是具有两种活性位点:ni-mof与单质ni,在对硝基苯酚催化加氢还原制备对氨基苯酚中具有很高的活性。由此可见,基于mofs材料开发催化材料能够有效的调控活性组分构效来提高材料催化性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种由mofs材料衍生的镍-铜饱和加氢催化材料制备方法,以适于将不饱和烃类原料中的炔烃、二烯烃、单烯烃深度加氢成烷烃,尤其适于碳三、碳四、碳五轻质烃类馏分的深度饱和加氢。
2、一种镍-铜饱和加氢催化材料制备方法,首先对基质前体进行羟基化处理,然后在羟基化基质上原位生长cu掺杂的ni-mof,mofs材料再经过碳化还原处理得到镍-铜饱和加氢催化材料,催化材料包含基质和活性组分两部分,基质为氧化硅-氧化铝,活性组分为镍和铜,以催化材料总重量为100%计,含有氧化镍25~45wt%(最好是30~42wt%),氧化铜2~15wt%(最好是8~15wt%),氧化硅25~45wt%(最好是30~40wt%),氧化铝5~30wt%(最好是10~28wt%)。催化材料中铜镍摩尔比为1~4(最好是1~2.5),硅铝摩尔比为0.5~7(最好是2~3.5);该催化材料比表面积为150~200m2/g,孔体积为0.2~0.6ml/g。
3、根据本专利技术,基质前体羟基化处理是将基质前体先与naoh水溶液混合均匀,再与有机配体溶液混合均匀,陈化20~60min后,在50~120℃下真空干燥4~12h,基质前体与naoh、有机配体混合的质量配比为1:0.01~0.08:0.05~0.15。
4、根据本专利技术,羟基化基质上原位生长cu掺杂的ni-mof是在搅拌的状态下将镍盐与铜盐混合溶液加入到有机配体溶液中,待溶液澄清后,再滴加naoh水溶液,开始出现沉淀时加入羟基化基质,反应30min,沉淀产物用无水乙醇洗涤。
5、根据本专利技术,碳化是在空气气氛中以1~5℃/min的升温速率加热至400~600℃焙烧1~5h,还原是在含氢气氛中以10~20℃/min的升温速率加热至400~500℃热处理3~8h。
6、根据本专利技术,基质前体为含硅化合物和含铝化合物的混合物,含硅化合物选自硅藻土、二氧化硅气凝胶中的一种,含铝化合物选自拟薄水铝石、氧化铝气凝胶中的一种。
7、根据本专利技术,naoh水溶液中naoh的浓度为2~8mol/l,有机配体溶液中有机配体的浓度为0.05~2mol/l,镍盐与铜盐混合溶液中镍铜金属离子总浓度为0.02~2mol/l。
8、根据本专利技术,羟基化基质原位生长cu掺杂的ni-mof过程中镍铜金属离子与有机配体、naoh的摩尔比为1:0.5~4:0.5~1,镍铜金属离子与有机配体的摩尔比优选1:0.5~1.5。
9、根据本专利技术,有机配体可以选自均苯三甲酸、对苯二甲酸中的一种,镍盐可以选自硝酸镍、醋酸镍、氯酸镍、高氯酸镍、氯化镍中的一种,铜盐为硝酸铜,有机配体溶液、镍盐与铜盐混合溶液中的溶剂可以选自水、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
10、本专利技术的有益效果:
11、通过羟基化处理在基质上原位合成双金属mofs材料,可以利用金属与有机配体间形成的空间有序拓扑结构,使金属活性组分均匀分散在基质上,制备的催化材料金属分散度高,应用于烃类饱和加氢反应中,特别是碳三、碳四、碳五轻质烃类馏分的深度饱和加氢反应,具有烯烃转化率高、稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由MOFs材料衍生的镍-铜饱和加氢催化材料制备方法,其特征在于,在羟基化基质上原位生长Cu掺杂的Ni-MOF,经过碳化还原处理得到镍-铜饱和加氢催化材料;催化材料包含基质和活性组分,基质为氧化硅-氧化铝,活性组分为镍和铜,以催化材料总重量为100%计,含有氧化镍25~45wt%,最好是30~42wt%,氧化铜2~15wt%,最好是8~15wt%,氧化硅25~45wt%,最好是30~40wt%,氧化铝5~30wt%,最好是10~28wt%;催化材料中铜镍摩尔比为1~4,最好是1~2.5,硅铝摩尔比是0.5~7,最好是2~3.5;催化材料比表面积为150~200m2/g,孔体积为0.2~0.6mL/g。
2.根据权利要求1所述的镍-铜饱和加氢催化材料的制备方法,其特征在于:首先对基质前体进行羟基化处理,然后在羟基化基质上原位生长Cu掺杂的Ni-MOF,再经过碳化还原处理得到镍-铜饱和加氢催化材料,具体过程包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的镍-铜饱和加氢催化材料的制备方法,其特征在于:基质前体为含硅化合物和含铝化合物的混合物,含硅化合物选自硅藻土、
4.根据权利要求2所述的镍-铜饱和加氢催化材料的制备方法,其特征在于:NaOH水溶液中NaOH的浓度为2~8mol/L,有机配体溶液中有机配体的浓度为0.05~2mol/L,镍盐与铜盐混合溶液中镍铜金属离子总浓度为0.02~2mol/L。
5.根据权利要求2所述的镍-铜饱和加氢催化材料的制备方法,其特征在于:有机配体可以选自均苯三甲酸、对苯二甲酸中的一种,镍盐可以选自硝酸镍、醋酸镍、氯酸镍、高氯酸镍、氯化镍中的一种,铜盐为硝酸铜,有机配体溶液、镍盐与铜盐混合溶液中的溶剂可以选自水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
...【技术特征摘要】
1.一种由mofs材料衍生的镍-铜饱和加氢催化材料制备方法,其特征在于,在羟基化基质上原位生长cu掺杂的ni-mof,经过碳化还原处理得到镍-铜饱和加氢催化材料;催化材料包含基质和活性组分,基质为氧化硅-氧化铝,活性组分为镍和铜,以催化材料总重量为100%计,含有氧化镍25~45wt%,最好是30~42wt%,氧化铜2~15wt%,最好是8~15wt%,氧化硅25~45wt%,最好是30~40wt%,氧化铝5~30wt%,最好是10~28wt%;催化材料中铜镍摩尔比为1~4,最好是1~2.5,硅铝摩尔比是0.5~7,最好是2~3.5;催化材料比表面积为150~200m2/g,孔体积为0.2~0.6ml/g。
2.根据权利要求1所述的镍-铜饱和加氢催化材料的制备方法,其特征在于:首先对基质前体进行羟基化处理,然后在羟基化基质上原位生长cu掺杂的ni-mof,再经过碳化还原处理得到镍-铜饱和...
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