一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂

摘要

本发明公开了一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80‑200℃烘干备用；3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4‑8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。本发明具有适宜的孔结构分布和活性金属分散度，具有制备工艺简单，活性高，不会引起不饱和烯烃发生饱和等优点。

权利要求

1.一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂在汽油醚化中的应用，其特征在于，所述复合金属膜醚化催化剂的制备步骤如下：

1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为 20min，然后晾干干燥；

2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80-200℃烘干备用；

3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤 2）中的分子筛浸泡 5min，然后梯度升温加热，高温灼烧 4-8 小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂；

所述步骤 2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为 200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为 5 层，浸渍时间5s，间隔时间为2s；

所述步骤 3）的梯度升温速率为 20℃ /min，灼烧温度为 600℃。

2.根据权利要求书 1 所述的应用，其特征在于，所述步骤 1）的磷钨酸的浓度不大于 

0.1mol/L。

3.根据权利要求书 1 所述应用，其特征在于，所述步骤 2）中石墨烯浓度为 0.1mol/L。

4.根据权利要求书  1 所述的应用，其特征在于，所述步骤  3）的碳酸镁浓度为 

0.2mol/L。

5.根据权利要求书 1 所述的应用，其特征在于，所述步骤 3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。

6.根据权利要求书 1 所述的应用，其特征在于，所述步骤 3）的氢氧化钡浓度为 

0.01mol/L。

说明书

一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂

技术领域

[0001] 本发明属于汽油加工技术领域，具体涉及一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂。

背景技术

[0002]  随着人类社会的高速发展，世界各国，特别是一些发达国家越来越重视对环境的保护 汽车行业越来越迅猛的发展造成了汽车尾气对大气的严重污染，为了减少这方面的污染，无铅 含氧及高辛烷值汽油的需求量变得越来越大 就目前来说，提高汽油辛烷值的主要途径之一，就是在汽油中添加高辛烷值的含氧化合物，如甲基叔丁基醚(MTBE) 乙基叔丁基醚(ETBE)和甲基叔戊基醚(TAME)等 因为这类化合物具有辛烷值高 不释放出CO等有害物质的优点，所以得到世界各国的普遍认可 另外，由于受到上世纪 70 年代美国的ǎ清洁空气法ǐ的影响，这些醚类物质作为汽油辛烷值的增强剂和含氧物质对汽油进行改质，而得到了广泛的应用，80 年代 MTBE 的生产到达到了顶峰，但是，MTBE 的水溶性较高，它在水中的溶解度为 4.8%，是 ETBE TAEE 和 TAME 的 2-3倍 这种高的水溶性造成了对地下水的污染，因此美国加利福尼亚 2002 年12月31日已经禁止使用 MTBE。由于 TAME 比 MTBE 多一个碳，它的蒸汽压低，辛烷值高所以人们把目光投向了 TAME 的研究与生产，为此 TAME 的需求量出现了迅速的增长。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，具有适宜的孔结构分布和活性金属分散度，具有制备工艺简单，活性高，不会引起不饱和烯烃发生饱和等优点。

[0004] 一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：

[0005] 1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；

[0006] 2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80-200℃烘干备用；

[0007] 3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。

[0008] 其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度不大于0.1mol/L。

[0009] 其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。

[0010] 其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。

[0011] 其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。

[0012] 其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。

[0013] 其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。

[0014] 其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。

[0015] 其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。

[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明具有适宜的孔结构分布和活性金属分散度，具有制备工艺简单，活性高，不会引起不饱和烯烃发生饱和等优点。

具体实施方式

[0017] 下面结合实施例对本发明做进一步描述：

[0018] 实施例1

[0019] 一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：

[0020] 1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；

[0021] 2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，80℃烘干备用；

[0022] 3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。

[0023] 其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度为0.01mol/L。

[0024] 其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。

[0025] 其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。

[0026] 其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。

[0027] 其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。

[0028] 其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。

[0029] 其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。

[0030] 其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。

[0031] 实施例2

[0032] 一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：

[0033] 1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；

[0034] 2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中， 200℃烘干备用；

[0035] 3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。

[0036] 其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度0.1mol/L。

[0037] 其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。

[0038] 其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。

[0039] 其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。

[0040] 其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。

[0041] 其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。

[0042] 其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。

[0043] 其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。

[0044] 实施例3

[0045] 一种高性能高活性的复合金属膜醚化催化剂，其步骤如下：

[0046] 1）将分子筛浸泡在磷钨酸中进行酸化，浸泡时间为20min，然后晾干干燥；

[0047] 2）将晾干后的酸性分子筛加入到石墨烯溶胶中，150℃烘干备用；

[0048] 3）分别配置碳酸镁悬浊液、氢氧化钙稀溶液、氢氧化钡稀溶液，然后依次将步骤2）中的分子筛浸泡5min，然后梯度升温加热，高温灼烧4-8小时，自然冷却即可得到复合金属膜醚化催化剂。

[0049] 其中，所述步骤1）的磷钨酸的浓度0.07mol/L。

[0050] 其中，所述步骤2）中石墨烯溶胶采用浸渍提拉法制备，所述提拉速度为200mm/min，浸渍速度为300mm/min，镀膜次数为5层，浸渍时间5s，间隔时间为2s。

[0051] 其中，所述步骤2）中石墨烯浓度为0.1mol/L。

[0052] 其中，所述步骤3）中碳酸镁、氢氧化钙和氢氧化钡的溶液比为4:3:2。

[0053] 其中，所述步骤3）的碳酸镁浓度为0.2mol/L。

[0054] 其中，所述步骤3）的氢氧化钙溶液采用氢氧化钙饱和液。

[0055] 其中，所述步骤3）的1氢氧化钡浓度为0.01mol/L。

[0056] 其中，所述步骤3）的梯度升温速率为20℃/min，灼烧温度为600℃。

[0057] 醚化实验：

[0058] FCC汽油进入轻汽油切割塔中被切割出沸点低于75℃的轻汽油和重汽油，轻汽油进入水洗塔经过水洗脱碱氮之后，进入加氢反应器反应，之后与甲醇混合进入酷化反应器中发生醚化反应。

[0059] 实施例1-3的催化剂应用实施例催化效果如下：

[0060]  实施例1 实施例2 实施例3 对比催化剂
活性C5烯烃总转化率 99 99 99 90
活性 C6烯烃总转化率 50 54 52 33

[0061] 经应用实例发现，本发明提供的催化剂的的汽油醚化下过：活性C5烯烃总转化率大于99％，活性 C6烯烃总转化率大于50％，具有更好的醚化效果。

[0062] 以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。