本發明涉及樹脂催化劑技術領域,具體涉及一種石油蠟加氫精制用負載型樹脂催化劑。
背景技術:
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石油蠟是重要的石油產品,是醫藥、日用化工及其它精細化工產業的重要原料。石油蠟精制的主要方法是采用加氫精制,旨在保留正烷烴的基本組成,脫除以3,4-苯并芘為代表的稠環芳烴等致癌物質及非烴類的硫、氮和氧。石油蠟加氫精制過程是選擇性很強的反應,所用催化劑應具有盡量少的固體酸且以弱酸性為主,還需具有大的比表面積和暢通的孔道,同時必須保證活性金屬在載體表面單層分散以充分發揮其作用。專利CN 1085594A公開了一種石蠟加氫精制催化劑,采用含高硅的SiO2-Al2O3作載體,在制備過程中加入磷酸來降低載體酸性。該催化劑在加氫飽和方面顯示出較強活性,但對于石蠟中有色物質的脫除率較低。
技術實現要素:
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本發明所要解決的技術問題在于提供一種催化效率高、用量少且回收容易的石油蠟加氫精制用負載型樹脂催化劑。
本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現:
一種石油蠟加氫精制用負載型樹脂催化劑,以弱堿性陰離子交換樹脂為載體,以鎳為主活性組分,負載量為載體質量的5-20%;以氧化亞銅為助活性組分,負載量為載體質量的1-10%。
其制備方法包括如下步驟:
(1)主浸漬液的配制:將10-15份硝酸鎳溶于水中配制成10-30wt%的水溶液,再加入1-2份水溶性殼聚糖和0.5-1份氫化蓖麻油,并加熱至回流狀態保溫混合10-15min,即得主浸漬液;
(2)助浸漬液的配制:將5-10份醋酸銅溶于水中配制5-15wt%的水溶液,再加入0.5-1份聚二烯丙基二甲基氯化銨和0.5-1份硫化豬油,并加熱至回流狀態保溫混合10-15min,即得助浸漬液;
(3)主活性組分的負載:將25-35份弱堿性陰離子交換樹脂浸漬于主浸漬液中,于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理3-5min,再加入與主浸漬液等體積的0-5℃冷水,保溫混合15-30min,然后再次于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理3-5min,過濾,所得濾渣于100-105℃下干燥3-5h,所得固體研磨成粉末,即得負載有主活性組分的催化劑;
(4)助活性組分的負載:將負載有主活性組分的催化劑浸漬于助浸漬液中,并加熱至回流狀態保溫混合10-15min,再加入1-2份納米氧化鋁和0.5-1份二茂鐵,充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理3-5min,靜置30-60min后繼續微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理3-5min,過濾,所得濾渣送入冷凍干燥機中,經充分干燥后研磨成粉末,然后加入等重量份乙二醇中,并加少量水以升溫至180℃回流混合2-3h,再次過濾,所得濾渣水洗三次,最后于100-105℃下干燥5-8h,即得負載型樹脂催化劑。
所述弱堿性陰離子交換樹脂是以苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球為原料,通過功能化處理制得,其功能化處理方法為:將2-4份氫化棕櫚油、1-2份羊毛醇和0.5-1份環五聚二甲基硅氧烷加入15-20份乙醇中,加熱至回流狀態保溫混合10min,再加入3-5份氨基磺酸和0.5-1份水解聚馬來酸酐,繼續回流保溫混合5min,然后將所得漿體均勻噴于25-35份苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球的表面,靜置30min后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,所得球狀顆粒于75-80℃下干燥5h,最后置于-5-0℃環境中冷凍2h,即得弱堿性陰離子交換樹脂。
本發明的有益效果是:本發明所制負載型樹脂催化劑專用于石油蠟的加氫精制,催化效率高,使精制后產品中的石油蠟純度達到99%以上,從而擴大石油蠟的使用范圍;該催化劑的催化用量少,能有效降低催化劑的投入成本;并且回收容易,使用后通過靜置沉淀即可實現回收,回收的催化劑經130-140℃加熱2-3h后即可繼續使用,活化方法簡單,從而延長催化劑的使用壽命。
具體實施方式:
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解,下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。
實施例1
(1)主浸漬液的配制:將15份硝酸鎳溶于水中配制成30wt%的水溶液,再加入1份水溶性殼聚糖和1份氫化蓖麻油,并加熱至回流狀態保溫混合15min,即得主浸漬液;
(2)助浸漬液的配制:將10份醋酸銅溶于水中配制15wt%的水溶液,再加入0.5份聚二烯丙基二甲基氯化銨和0.5份硫化豬油,并加熱至回流狀態保溫混合10min,即得助浸漬液;
(3)主活性組分的負載:將30份弱堿性陰離子交換樹脂浸漬于主浸漬液中,于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,再加入與主浸漬液等體積的0-5℃冷水,保溫混合30min,然后再次于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,過濾,所得濾渣于100-105℃下干燥5h,所得固體研磨成粉末,即得負載有主活性組分的催化劑;
(4)助活性組分的負載:將負載有主活性組分的催化劑浸漬于助浸漬液中,并加熱至回流狀態保溫混合15min,再加入1份納米氧化鋁和0.5份二茂鐵,充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,靜置45min后繼續微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,過濾,所得濾渣送入冷凍干燥機中,經充分干燥后研磨成粉末,然后加入等重量份乙二醇中,并加少量水以升溫至180℃回流混合3h,再次過濾,所得濾渣水洗三次,最后于100-105℃下干燥8h,即得負載型樹脂催化劑。
弱堿性陰離子交換樹脂的制備:將2份氫化棕櫚油、2份羊毛醇和0.5份環五聚二甲基硅氧烷加入20份乙醇中,加熱至回流狀態保溫混合10min,再加入3份氨基磺酸和0.5份水解聚馬來酸酐,繼續回流保溫混合5min,然后將所得漿體均勻噴于35份苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球的表面,靜置30min后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,所得球狀顆粒于75-80℃下干燥5h,最后置于-5-0℃環境中冷凍2h,即得弱堿性陰離子交換樹脂。
經檢測,所制負載型樹脂催化劑中鎳的負載量為載體質量的18.6%,氧化亞銅的負載量為載體質量的3.5%。
實施例2
(1)主浸漬液的配制:將15份硝酸鎳溶于水中配制成30wt%的水溶液,再加入1份水溶性殼聚糖和0.5份氫化蓖麻油,并加熱至回流狀態保溫混合15min,即得主浸漬液;
(2)助浸漬液的配制:將10份醋酸銅溶于水中配制15wt%的水溶液,再加入0.5份聚二烯丙基二甲基氯化銨和0.5份硫化豬油,并加熱至回流狀態保溫混合10min,即得助浸漬液;
(3)主活性組分的負載:將30份弱堿性陰離子交換樹脂浸漬于主浸漬液中,于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,再加入與主浸漬液等體積的0-5℃冷水,保溫混合30min,然后再次于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,過濾,所得濾渣于100-105℃下干燥5h,所得固體研磨成粉末,即得負載有主活性組分的催化劑;
(4)助活性組分的負載:將負載有主活性組分的催化劑浸漬于助浸漬液中,并加熱至回流狀態保溫混合15min,再加入1份納米氧化鋁和0.5份二茂鐵,充分混合后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,靜置30min后繼續微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,過濾,所得濾渣送入冷凍干燥機中,經充分干燥后研磨成粉末,然后加入等重量份乙二醇中,并加少量水以升溫至180℃回流混合3h,再次過濾,所得濾渣水洗三次,最后于100-105℃下干燥8h,即得負載型樹脂催化劑。
弱堿性陰離子交換樹脂的制備:將2份氫化棕櫚油、1份羊毛醇和0.5份環五聚二甲基硅氧烷加入20份乙醇中,加熱至回流狀態保溫混合10min,再加入5份氨基磺酸和0.5份水解聚馬來酸酐,繼續回流保溫混合5min,然后將所得漿體均勻噴于35份苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球的表面,靜置30min后于微波頻率2450MHz、功率700W下微波處理5min,所得球狀顆粒于75-80℃下干燥5h,最后置于-5-0℃環境中冷凍2h,即得弱堿性陰離子交換樹脂。
經檢測,所制負載型樹脂催化劑中鎳的負載量為載體質量的17.6%,氧化亞銅的負載量為載體質量的4.8%。
以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解,本發明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理,在不脫離本發明精神和范圍的前提下,本發明還會有各種變化和改進,這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。