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一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂

申请号 CN202410232922.9 申请日 2024-03-01 公开(公告)号 CN117899847A 公开(公告)日 2024-04-19
申请人 莆田学院; 福建永荣科技有限公司; 发明人 黄靖; 黄建辉; 刘期敏; 黄兰平; 吴望成; 马月宏; 刘建邦;
摘要 本 发明 公开了一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其为负载型催化剂,包括活性载体,活性载体负载有活性组分Pt和催化助剂,以催化剂的重量为基准,Pt的含量为0.6%‑1.2%,催化助剂的含量为4.8%‑7.1%,本发明的催化剂制备工艺简单,制得的催化剂,用于催化环己烷脱氢反应,苯的收率达到99%以上,能够产生显著的经济效益和社会效益;其中,活性载体以载有 氧 化 钛 的r‑氧化 铝 为载体,该载体能够提高催化剂的催化性能,进而提高苯的收率。
权利要求

1.一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其特征在于:其为负载型催化剂,包括活性载体,活性载体负载有活性组分Pt和催化助剂,以催化剂的重量为基准,Pt的含量为0.6%‑
1.2%,催化助剂的含量为4.8%‑7.1%。
2.根据权利要求1所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其特征在于:所述活性载体以载有的r‑氧化为载体。
3.根据权利要求1所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其特征在于:所述Pt的含量优选为1%,催化助剂的含量优选为6%。
4.根据权利要求1所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其特征在于:所述催化助剂为K、Na、Zn或Ti中的至少一种金属氧化物和/或稀土助剂。
5.根据权利要求4所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其特征在于:所述稀土助剂为稀土元素的氧化物或其氯化物、酸盐、硝酸盐、醋酸盐和硫酸盐。
6.实现权利要求1所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂的制备方法,其特征在于:
其制备方法包括以下步骤:
A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂的制备方法,其特征在于:
所述步骤A中加热温度为80℃‑120℃,压为70‑120kPa。
8.根据权利要求6所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂的制备方法,其特征在于:
所述步骤B中干燥温度为140℃‑180℃,干燥时间为80min‑120min。
9.根据权利要求6所述的一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂的制备方法,其特征在于:
所述步骤C中焙烧温度为250℃‑320℃,时间为100min‑180min。

说明书全文

一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂

技术领域

[0001] 本发明涉及催化剂制备技术领域,具体为一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂。

背景技术

[0002] 苯部分加氢法环己烯的选择性基本维持在80%左右,副产物主要为环己烷,通过将副产环己烷脱氢反应重新生成苯和氢气,送回到苯部分加氢装置作为原料,可有效提高原料利用率,因此环己烷脱氢制苯的配套工艺开发与应用迫在眉睫。
[0003] 环己烷脱氢反应过程,在石化行业叫做催化重整,国内外相关技术人员也对该技术进行过广泛研究。贵金属Pt对脱氢反应具有较高的催化活性,载体为。环己烷脱氢反应为吸热反应,需要在高温下进行,传统氧化铝载体酸性较强,催化剂表面容易积,造成催化剂失活较快。因此,降低生产成本,提高催化剂的活性和抗积碳性能是环己烷脱氢催化剂的研究方向。
[0004] 目前的环己烷脱氢制苯催化剂活性低,制苯率低,因此,有必要进行改进。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其为负载型催化剂,包括活性载体,活性载体负载有活性组分Pt和催化助剂,以催化剂的重量为基准,Pt的含量为0.6%‑1.2%,催化助剂的含量为4.8%‑7.1%。
[0007] 优选的,所述活性载体以载有氧化的r‑氧化铝为载体。
[0008] 优选的,所述Pt的含量优选为1%,催化助剂的含量优选为6%。
[0009] 优选的,所述催化助剂为K、Na、Zn或Ti中的至少一种金属氧化物和/或稀土助剂。
[0010] 优选的,所述稀土助剂为稀土元素的氧化物或其氯化物、碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐和硫酸盐。
[0011] 优选的,其制备方法包括以下步骤:
[0012] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0013] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0014] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0015] 优选的,所述步骤A中加热温度为80℃‑120℃,压为70‑120kPa。
[0016] 优选的,所述步骤B中干燥温度为140℃‑180℃,干燥时间为80min‑120min。
[0017] 优选的,所述步骤C中焙烧温度为250℃‑320℃,时间为100min‑180min。
[0018] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的催化剂制备工艺简单,制得的催化剂,用于催化环己烷脱氢反应,苯的收率达到99%以上,能够产生显著的经济效益和社会效益;其中,活性载体以载有氧化钛的r‑氧化铝为载体,该载体能够提高催化剂的催化性能,进而提高苯的收率。

具体实施方式

[0019] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 本发明提供如下技术方案:一种环己烷脱氢制苯和氢气催化剂,其为负载型催化剂,包括活性载体,活性载体负载有活性组分Pt和催化助剂,以催化剂的重量为基准,Pt的含量为0.6%‑1.2%,催化助剂的含量为4.8%‑7.1%。
[0021] 本发明中,活性载体以载有氧化钛的r‑氧化铝为载体。
[0022] 实施例一:
[0023] Pt的含量为0.6%,催化助剂的含量为4.8%。
[0024] 本实施例中,催化助剂为K、Na金属氧化物和稀土助剂。
[0025] 本实施例中,稀土助剂为稀土元素的碳酸盐。
[0026] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
[0027] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0028] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0029] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0030] 本实施例中,步骤A中加热温度为80℃,压力为70kPa。
[0031] 本实施例中,步骤B中干燥温度为140℃,干燥时间为80min。
[0032] 本实施例中,步骤C中焙烧温度为250℃,时间为100min。
[0033] 实施例二:
[0034] Pt的含量为1.2%,催化助剂的含量为7.1%。
[0035] 本实施例中,催化助剂为Na、Zn金属氧化物和稀土助剂。
[0036] 本实施例中,稀土助剂为稀土元素的氧化物。
[0037] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
[0038] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0039] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0040] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0041] 本实施例中,步骤A中加热温度为120℃,压力为120kPa。
[0042] 本实施例中,步骤B中干燥温度为180℃,干燥时间为120min。
[0043] 本实施例中,步骤C中焙烧温度为320℃,时间为180min。
[0044] 实施例三:
[0045] Pt的含量为0.7%,催化助剂的含量为5%。
[0046] 本实施例中,催化助剂为K、Na、Zn金属氧化物和稀土助剂。
[0047] 本实施例中,稀土助剂为稀土元素硝酸盐、醋酸盐混合物。
[0048] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
[0049] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0050] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0051] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0052] 本实施例中,步骤A中加热温度为90℃,压力为80kPa。
[0053] 本实施例中,步骤B中干燥温度为150℃,干燥时间为90min。
[0054] 本实施例中,步骤C中焙烧温度为260℃,时间为120min。
[0055] 实施例四:
[0056] Pt的含量为1.1%,催化助剂的含量为6.8%。
[0057] 本实施例中,催化助剂为K、Zn金属氧化物和稀土助剂。
[0058] 本实施例中,稀土助剂为稀土元素的硝酸盐和硫酸盐混合物。
[0059] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
[0060] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0061] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0062] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0063] 本实施例中,步骤A中加热温度为110℃,压力为110kPa。
[0064] 本实施例中,步骤B中干燥温度为170℃,干燥时间为115min。
[0065] 本实施例中,步骤C中焙烧温度为300℃,时间为170min。
[0066] 实施例五:
[0067] Pt的含量为0.9%,催化助剂的含量为5.5%。
[0068] 本实施例中,催化助剂为Na、Zn金属氧化物和稀土助剂。
[0069] 本实施例中,稀土助剂为稀土元素的氧化物。
[0070] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
[0071] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0072] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0073] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0074] 本实施例中,步骤A中加热温度为95℃,压力为95kPa。
[0075] 本实施例中,步骤B中干燥温度为155℃,干燥时间为105min。
[0076] 本实施例中,步骤C中焙烧温度为300℃,时间为150min。
[0077] 实施例六:
[0078] Pt的含量为1%,催化助剂的含量为6%。
[0079] 本实施例中,催化助剂为K、Na、Zn金属氧化物和稀土助剂。
[0080] 本实施例中,稀土助剂为稀土元素氯化物、碳酸盐、硝酸盐混合物。
[0081] 本实施例的制备方法包括以下步骤:
[0082] A、将活性组分Pt和催化助剂混合后加入真空加热罐中真空加热处理,得到加热后的产物;
[0083] B、在加热后的产物中加入乙醇溶液,充分混合后进行加热蒸发,得到蒸发后的产物,并对产物进行干燥;
[0084] C、之后将干燥后的产物进行干燥焙烧,即得到环己烷脱氢催化剂。
[0085] 本实施例中,步骤A中加热温度为100℃,压力为100kPa。
[0086] 本实施例中,步骤B中干燥温度为160℃,干燥时间为100min。
[0087] 本实施例中,步骤C中焙烧温度为280℃,时间为140min。
[0088] 实验例:
[0089] 采用本发明各实施例制得催化剂用于环己烷脱氢制苯,最后对收苯率进行检测,得到数据如下表:
[0090]  收苯率(%)
实施例一 98.2
实施例二 98.5
实施例三 99.1
实施例四 99.2
实施例五 98.9
实施例六 99.5
[0091] 综上所述,本发明的催化剂制备工艺简单,制得的催化剂,用于催化环己烷脱氢反应,苯的收率达到99%以上,能够产生显著的经济效益和社会效益;其中,活性载体以载有氧化钛的r‑氧化铝为载体,该载体能够提高催化剂的催化性能,进而提高苯的收率。
[0092] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。