一种固体超强酸催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种固体超强酸催化剂及其制备方法。该催化剂的活性组分为硫酸根，载体为氧化锆和氧化铝，所述的载体是采用超增溶胶团法制备的氢氧化锆和氢氧化铝干凝胶经混合后成型得到的。该方法使得最终催化剂中的大孔道外表面孔口较大，孔容大，孔隙率高，孔道贯穿性好，尤其适用于处理含大分子的反应，这样不会像墨水瓶型的孔口，因孔口堵塞而使催化剂失活，有利于增加杂质的沉积量，延长催化剂的运转周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其是SOfArO2-Al2O3的大孔 隙率超强酸催化剂及其制备方法。
技术介绍
在过去的五十多年中，只有HF和浓H2SO4用于石油工业的烷基化油的生产。但是液 体超强酸催化剂具有以下缺点严重腐蚀设备，催化剂回收困难，环境污染大等，而固体超 强酸具有设备腐蚀轻、催化选择性高、再生容易、无环境污染、产物容易分离等特点。然而， 在过去的30年间，人们越来越多的注意到使用液体酸给环境带来的污染和存在的安全隐 患，石油炼制者必须花费更多的财力、物力、人力去监视和缓和这些存在或潜在的危害。加 之，政府和法律对环保要求的提高，促使石油炼制者选择更加“环境友好”的技术，这加强了 对固体酸催化剂(Solid Acid Catalyst简称SAC)竞相研究的工业意识，这会给重要的炼 制工艺提供新的催化剂替代品。近几年有关固体超强酸的研究非常热门，也取得了一些成 绩，但是随着近几年石油质量的下降和对石油产品质量的要求日益提高，对固体超强酸催 化剂的要求也越来越高。因此，寻找和合成新型的固体超强酸成为石油化工的迫切问题。现在通过烯烃和异丁烷发生烷基化制备烷基化油的方法有硫酸法和氢氟酸法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体超强酸催化剂，活性组分为硫酸根，载体为氧化锆和氧化铝，其特征在于所述的固体超强酸催化剂的性质如下：孔容为０．４～１．７ｍｌ／ｇ，比表面为１２０～３５０ｍ↑［２］／ｇ，平均孔径为１２～６０ｎｍ，孔隙率为５０％～８５％，孔直径在１０ｎｍ以上的孔所占的孔容为总孔容的７０％以上，孔直径在１００ｎｍ以上的孔所占的孔容为总孔容的３０％以上。

【技术特征摘要】
CN 2009-5-19 200910011643.5一种固体超强酸催化剂，活性组分为硫酸根，载体为氧化锆和氧化铝，其特征在于所述的固体超强酸催化剂的性质如下孔容为0.4～1.7ml/g，比表面为120～350m2/g，平均孔径为12～60nm，孔隙率为50％～85％，孔直径在10nm以上的孔所占的孔容为总孔容的70％以上，孔直径在100nm以上的孔所占的孔容为总孔容的30％以上。2.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的固体超强酸催化剂的性质如下 孔容为0. 6 1. 5ml/g,比表面为180 300m2/g，平均孔径为15 40nm，孔隙率为55% 70%，孔直径在IOnm以上的孔所占的孔容为总孔容的75% 85%，孔直径在IOOnm以上的 孔所占的孔容为总孔容的30% 75%。3.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的固体超强酸的酸强度Htl 为-11. 99 -16. 00。4.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的固体超强酸催化剂的压碎强度为 6 80N/mm。5.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的固体超强酸催化剂中，以固体 超强酸催化剂的重量为基准，活性组分硫酸根的含量为0. 5% 8. 0%，氧化锆的含量为 35. 0% 82. 0%，氧化铝的含量为10. 0% 57. 0%。6.按照权利要求1所述的催化剂，其特征在于所述的固体超强酸催化剂中，含有由粘 合剂引入的组分，其含量占固体超强酸催化剂重量的40 %以下。7.权利要求1 6任一所述的催化剂的制备方法，包括如下步骤(1)分别制备纳米氢氧化锆凝胶和纳米氢氧化铝凝胶；(2)将步骤(1)所得的氢氧化锆凝胶经干燥后，(3)将步骤(1)所得的氢氧化铝凝胶经干燥后，(4)将步骤(2)所得的纳米氢氧化锆干凝胶、步骤(3)所得的氢氧化铝干凝胶、粘结剂、 胶溶酸和水混合成型，再经干燥和焙烧；其中所述的SO/—引入固体超强酸催化剂中的方法至少采用如下方法之一第一，在步 骤(2)中氢氧化锆凝胶干燥前引入；第二，在步骤(2)中氢氧化锆凝胶干燥后引入，然后再 干燥；第三，在步骤(4)成型物干燥和焙烧后引入。8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于所述的SO/—引入固体超强酸催化剂中的方 法中，第一种和第二种方法采用混合法引入，第三种方法采用浸渍法引入。9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于所述的SO/—引入固体超强酸催化剂中 的方法中所采用的含SO42-的物质为硫酸、硫酸铵、硫酸氢铵和焦硫酸氢铵中的一种或多种。10.按照权利要求7所述的方法，其特征在于所述的SO42-引入固体超强酸催化剂中的 方法采用浸渍法，过程如下将步骤(4)所得的焙烧后的物质浸渍在含SO/—的溶液中，按 10 20ml/g固体的比例进行浸渍，S042_的浓度为0. 25 1. Omol/L，浸渍时间0. 5 24h， 然后进行干燥和焙烧，得到固体超强酸催化剂，其中的干燥条件为110 150°C干燥10 24h，焙烧条件为在150 400°C恒温0. 5 4. Oh, 450 700°C焙烧2 10h。11.按照权利要求7所述的方法，其特征在于将步骤(3)所述的纳米氢氧化铝凝胶干燥 粉部分经200 350°C焙烧3 5小时得到纳米氢氧化铝焙烧粉，然后与步骤(4)中其它物 质混合成型，纳米氢氧化铝焙烧粉的重量为步骤(4)中干燥前的混合成型物重量的 5%。12.按照权利要求7所述的方法，其特征在于步骤(1)所述的纳米氢氧化锆凝胶和纳米 氢氧化铝凝胶是采用熔盐超增溶胶团法制备的。13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于纳米氢氧化铝凝胶的制备方法如下A、将烃类组分和VB值小于1的表面活性剂混合均勻；B、在步骤A所得的混合物存在下，熔融的铝源与沉淀剂反应，得到含纳米氢氧化铝的 凝胶；以步骤B所得到的混合物的重量为基准，铝源(干基)、沉淀剂和水用量为60. 0wt% 93. ，水与铝原子的摩尔比为3 15 1，铝原子和沉淀剂的摩尔比为1 0.9 5; 表面活性剂的用量为0. Iwt% 15. Owt烃类组分的用量为6...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鼎聪，刘纪端，
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抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]