[发明专利]一种石脑油催化重整制备苯、甲苯和二甲苯用催化剂

说明书

技术领域：

本发明涉及化工分离技术领域，具体涉及一种石脑油催化重整制备苯、甲苯和二甲苯用催化剂。

背景技术：

石脑油是石油产品之一，又叫化工轻油，是以原油或其他原料加工生产的用于化工原料的轻质油，主要用作重整和化工原料。因用途不同有各种不同的馏程，中国规定馏程为初馏点至220℃左右。作为生产芳烃的重整原料时，采用70℃～145℃馏分，称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽油为目的时，采用70℃～180℃馏分，称重石脑油；用作溶剂时，则称溶剂石脑油；来自煤焦油的芳香族溶剂也称重石脑油或溶剂石脑油。

石脑油的催化重整过程中，几个竞争反应可以同时发生，这些反应包括环己烷脱氢生产芳烃、烷基环戊烷脱氢异构化为芳烃，链烷烃脱氢环化成芳烃、链烷烃加氢裂解转化成汽油沸程以外的轻烃产品，烷基苯脱烷基和链烷烃的异构化。为了最大限度的使石脑油中的组份转化成芳烃，需要在催化重整过程中使用催化剂，这种催化剂的使用将会提高苯、甲苯和二甲苯的产量。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种绿色环保且成本低的石脑油催化重整制备苯、甲苯和二甲苯用催化剂。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种石脑油催化重整制备苯、甲苯和二甲苯用催化剂，由如下质量份数的原料制成：

纳米活性炭50-60份、纳米硅藻土40-50份、二氧化铂15-20份、二氧化铼10-12份、二氧化钛5-8份、硝酸溶液90-100份、竞争吸附剂5-8份、去离子水100-110份；

其制备方法如下：

(1)向纳米活性炭中加入硝酸溶液，分散均匀后搅拌2h，然后过滤，滤渣于100-110℃下干燥8-12h，再于400℃下焙烧3-5h，即得改性纳米活性炭；

(2)将二氧化铂、二氧化铼和二氧化钛均匀分散于去离子水中，制成浸渍液；

(3)向步骤(1)制得的改性纳米活性炭中加入浸渍液和竞争吸附剂，充分混合，10-15min后再加入纳米硅藻土，然后在30-40℃下超声处理15-20min，60-70℃下微波处理20-30min；

(4)将步骤(3)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥2-3h，500℃焙烧2h，850℃焙烧5h，即得目标催化剂；

其使用方法为：将制得的催化剂加入到石脑油中进行催化重整，反应结束后从溶液中过滤催化剂，水洗3次、乙醇洗3次，再经真空干燥后于500℃焙烧2h，850℃焙烧5h，即可循环使用，使用次数为3-5次。

所述竞争吸附剂选自柠檬酸、酒石酸、盐酸、草酸、乳酸、三氯乙酸中的一种。

所述硝酸水溶液的质量份数为10-40％。

本发明的有益效果是：

(1)以经硝酸改性的纳米活性炭和纳米硅藻土为载体，二氧化铂、二氧化铼和二氧化钛为活性组分，载体特殊的微孔结构能提高活性组分的负载率；

(2)浸渍法与超声波、微波的结合处理，有利于提高活性组分的负载率；

(3)该催化剂使用后，可通过过滤、干燥、活化后循环使用，不仅绿色环保，而且可以降低成本投入；

(4)该催化剂具有选择性好、催化效率高的特点，可提高苯、甲苯和二甲苯的产量，转化率高达81％。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种石脑油催化重整制备苯、甲苯和二甲苯用催化剂，制备方法如下：

(1)向50g纳米活性炭中加入90g 40％硝酸溶液，分散均匀后搅拌2h，然后过滤，滤渣于100-110℃下干燥12h，再于400℃下焙烧4h，即得改性纳米活性炭；

(2)将15g二氧化铂、10g二氧化铼和5g二氧化钛均匀分散于100g去离子水中，制成浸渍液；

(3)向步骤(1)制得的改性纳米活性炭中加入浸渍液和5g柠檬酸，充分混合，10min后再加入40g纳米硅藻土，然后在30-40℃下超声处理15min，60-70℃下微波处理25min；

(4)将步骤(3)处理后的溶液过滤，滤渣经100-110℃干燥3h，500℃焙烧2h，850℃焙烧5h，即得目标催化剂，负载率为25％。

将制得的催化剂加入到石脑油中进行催化重整，反应结束后从溶液中过滤催化剂，水洗3次、乙醇洗3次，再经真空干燥后于500℃焙烧2h，850℃焙烧5h，即可循环使用。

实施例2