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石腦油催化裂解產(chǎn)丙烯的催化劑及其制備方法和石腦油催化裂解產(chǎn)丙烯的方法_2

文檔序號(hào):9819725閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
體的流動(dòng)空間。優(yōu)選情況下,所述規(guī)整結(jié)構(gòu)載體選自具有兩端 開口的平行孔道結(jié)構(gòu)的整體式載體。所述規(guī)整結(jié)構(gòu)載體可W是截面具有蜂窩狀開孔的蜂窩 式規(guī)整載體(簡(jiǎn)稱蜂窩載體)。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選情況下,所述規(guī)整結(jié)構(gòu)載體的截面的孔密度為6-140孔/平方厘 米,優(yōu)選為20-100孔/平方厘米;每個(gè)孔的截面積為0. 4-10平方毫米,優(yōu)選為2-7平方毫 米;開孔率為50-80%??椎男螤羁蒞為正方形(或翼翅正方形,即在正方形孔內(nèi)四條邊的 中必位置有垂直邊向內(nèi)的翅,其長(zhǎng)度為正方形邊長(zhǎng)的1/5-2/5)、正H角形、正六邊形、圓形 和波紋形中的一種。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選情況下,所述規(guī)整結(jié)構(gòu)載體可W選自堇青石蜂窩載體、莫來(lái)石蜂 窩載體、氧化鉛蜂窩載體和金屬合金蜂窩載體中的至少一種。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選情況下,所述基質(zhì)可W選自氧化鉛、氧化娃、無(wú)定形娃鉛、氧化 鉛、氧化鐵、氧化測(cè)和堿±金屬氧化物中的至少一種。
[0037] 滿足本發(fā)明前述要求的催化劑均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明對(duì)其制備方法無(wú)特 殊要求,根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,所述催化劑按如下步驟制備:(1)將分子篩和 含水溶劑混合并研磨,得到分子篩漿液;
[0038] (2)將所述分子篩漿液與基質(zhì)源混合,形成活性組分涂層漿液;
[0039] (3)用所述活性組分涂層漿液涂覆規(guī)整結(jié)構(gòu)載體并干燥和賠燒;
[0040] 其中,所述分子篩含有第一分子篩、第二分子篩和第H分子篩,所述第一分子篩為 具有MWW結(jié)構(gòu)的分子篩,所述第二分子篩為具有十二元環(huán)孔道結(jié)構(gòu)的分子篩,所述第H分 子篩為最大孔道開口直徑在0. 45nm W下的小孔分子篩。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的一種更優(yōu)選的實(shí)施方式,本發(fā)明的方法按如下步驟制備催化劑;(1) 將第一分子篩、第二分子篩、第H分子篩各自與含水溶劑混合并研磨,得到第一分子篩漿 液、第二分子篩漿液和第H分子篩漿液;
[0042] (2)將第一分子篩漿液、第二分子篩漿液和第H分子篩漿液各自與基質(zhì)源混合,得 到第一活性組分涂層漿液、第二活性組分涂層漿液和第H活性組分涂層漿液;
[0043] (3)用所述第H活性組分涂層漿液涂覆規(guī)整結(jié)構(gòu)載體,干燥后賠燒,然后用第一活 性組分涂層漿液涂覆分布有第H活性組分涂層的規(guī)整結(jié)構(gòu)載體,干燥后賠燒;然后用第二 活性組分涂層漿液涂覆分布有第H活性組分涂層和第一活性組分涂層的規(guī)整結(jié)構(gòu)載體,干 燥后賠燒。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選情況下,所述基質(zhì)源和所述分子篩的加入量使得得到的活性組 分涂層中,W該活性組分涂層的總重量為基準(zhǔn),基質(zhì)的含量為5-50重量%,分子篩的含量 為50-95重量%。
[0045] 本發(fā)明提供的方法中,所述基質(zhì)源用于提供制備得到的活性組分中的基質(zhì),本發(fā) 明對(duì)此無(wú)特殊要求。值得注意的是,當(dāng)所述基質(zhì)為氧化娃和/或氧化鉛時(shí),盡管所述分子篩 中含有氧化鉛和氧化娃,但是所述分子篩中含有的氧化娃和氧化鉛的量仍然算作所述分子 篩的量,不計(jì)入氧化娃和氧化鉛。即由本發(fā)明提供的方法制得的活性組分中各組分的含量 按照投料量計(jì)算得出。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明,步驟(1)中所述分子篩漿液中分子篩顆粒直徑屯。為1-10微米,例如 5-10微米,所述分子篩漿液的固含量為15-70重量%,例如30-65重量%,所述含水溶劑為 水例如去離子水。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,步驟(1)中所述第一分子篩漿液、第二分子 篩漿液和第H分子篩漿液的分子篩顆粒直徑心各自為1-10微米,例如5-10微米,所述 第一分子篩漿液、第二分子篩漿液和第H分子篩漿液的固含量各自為15-70重量%,例如 30-65重量%,所述含水溶劑為水例如去離子水。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,W步驟(2)中得到的所述活性組分涂層漿液的總重量為基 準(zhǔn),所述分子篩的含量為3-60重量%,優(yōu)選為15-45重量%,所述基質(zhì)源W基質(zhì)計(jì)的總含量 為0. 3-18重量%,優(yōu)選為1-15重量%。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,W所述第一活性組分涂層漿液、第二活性組 分涂層漿液、第H活性組分涂層漿液各自的總重量為基準(zhǔn),所述第一分子篩(或第二分子 篩或第H分子篩)的含量各自為3-60重量%,優(yōu)選為15-45重量%,所述基質(zhì)源W基質(zhì)計(jì) 的總含量為0. 3-18重量%,優(yōu)選為1-15重量%。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明,步驟(2)中,所述活性組分涂層漿液還可W含有分散劑,所述分散劑 與所述分子篩的重量比為0. 2 W下且大于0 ;優(yōu)選為0. 0001-0. 005 ;1。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,步驟(2)中,所述第一活性組分涂層漿液中所 述分散劑與所述第一分子篩的重量比為0. 0001-0. 004 ;1,所述第二活性組分涂層漿液所 述分散劑與所述第二分子篩的重量比為0. 0001-0. 0005 ;1,所述第H活性組分涂層漿液所 述分散劑與所述第H分子篩的重量比為0. 0002-0. 0004 ;1。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明,步驟(2)中所述分散劑選自含有多居基、聚己帰基和聚駿酸基中的 至少一種基團(tuán)的化合物,例如聚己二醇、丙H醇、聚己帰醇或聚丙帰酸中的一種或多種,優(yōu) 選為聚己二醇和/或聚丙帰酸。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明,步驟(3)可W通過各種涂覆方法將所述活性組分涂層漿液分布到規(guī) 整結(jié)構(gòu)載體的內(nèi)表面和/或外表面上,制備本發(fā)明提供的催化劑。所述涂覆的方法可W是 水涂法、浸潰法或噴淋法。涂覆的具體操作可W參照CN1199733C中所述的方法進(jìn)行。所述 涂覆的溫度優(yōu)選為l〇-7(TC,更優(yōu)選為15-35C,涂覆的壓力優(yōu)選為-0. 04兆帕至0. 4兆帕, 涂覆時(shí)間優(yōu)選為0. 1-100砂。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明,將涂覆好所述活性組分涂層漿液的規(guī)整結(jié)構(gòu)載體進(jìn)行干燥和賠燒。 所述干燥的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如,干燥的方法可W是瞭干、烘干、鼓 風(fēng)干燥。優(yōu)選情況下,步驟(3)中,干燥的溫度可W是室溫至30(TC,優(yōu)選為100-20(TC ;所 述干燥的時(shí)間至少為0. 5小時(shí),優(yōu)選為1-10小時(shí)。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明,步驟(3)中所述賠燒的條件也可W為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,一般 來(lái)說,所述賠燒的溫度為400-80(TC,優(yōu)選為500-70(TC ;所述賠燒的時(shí)間至少為0. 5小時(shí), 優(yōu)選為1-10小時(shí)。
[0056] 根據(jù)本發(fā)明,所述分子篩的種類在前述已經(jīng)詳細(xì)描述,在此不再賞述。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)所述基質(zhì)為氧化娃時(shí),基質(zhì)源可W為氧化娃源,優(yōu)選所述氧化娃源 為氧化娃或氧化娃含量大于45重量%的天然礦石。優(yōu)選地,所述氧化娃源可W為層柱粘 ±、娃藻±、膨脹珍珠巖、娃質(zhì)巖、娃溶膠、大孔氧化娃和硅膠中的至少一種。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)所述基質(zhì)為氧化鉛時(shí),基質(zhì)源可W為氧化鉛源,所述氧化鉛源可W 為步驟(3)的所述賠燒的條件下能夠轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸U的物質(zhì)。優(yōu)選地,所述氧化鉛源為水合 氧化鉛、鉛溶膠和擬薄水鉛石中的一種或多種;所述水合氧化鉛為一水軟鉛石、假一水軟鉛 石、H水合氧化鉛和無(wú)定形氨氧化鉛中的至少一種。
[0059] 本發(fā)明還提供了由本發(fā)明提供的方法制得的催化劑,該催化劑包括規(guī)整結(jié)構(gòu)載體 和分布在規(guī)整結(jié)構(gòu)載體內(nèi)表面和/或外表面的活性組分涂層;W所述催化劑的總重量為基 準(zhǔn),所述活性組分涂層的含量為10-50重量% ; W所述活性組分涂層的總重量為基準(zhǔn),所述 活性組分涂層含有50-95重量%的分子篩和5-50重量%的基質(zhì);所述分子篩含有第一分子 篩、第二分子篩和第H分子篩,所述第一分子篩為具有MWW結(jié)構(gòu)的分子篩,所述第二分子篩 為具有十二元環(huán)孔道結(jié)構(gòu)的分子篩,所述第H分子篩為最大孔道開口直徑在0. 45皿W下 的小孔分子篩。
[0060] 本發(fā)明還提供了一種石腦油催化裂解產(chǎn)丙帰的方法,該方法包括;在石腦油催化 裂解反應(yīng)條件下,將石腦油和水與催化劑接觸,得到丙帰產(chǎn)品,其中,所述催化劑包括本發(fā) 明提供的催化劑。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選情況下,所述石腦油催化裂解反應(yīng)條件包括;溫度為 520-59(TC,壓力為0. 1-0. 2MPa,水/油進(jìn)料重量比為0. 3-2,催化劑W活性組分涂層計(jì),石 腦油進(jìn)料重時(shí)空速為2-40h 1。
[0062] 根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選情況下,所述石腦油含有0. 5-1. 5重量%的帰姪、40-60重量% 的焼姪、20-40重量%的環(huán)焼姪和10-20重量%芳姪。
[0063] W下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0064] W下實(shí)施例中氣相產(chǎn)物性質(zhì)通過氣相色譜方法,采用安捷倫公司HP6890型號(hào)的 儀器測(cè)定。收率和選擇性通過W下公式計(jì)算得到:
[0065] 收率=(目的產(chǎn)物也=+Cs =)生成量/反應(yīng)物進(jìn)料量)X 100 %
[0066] 選擇性=(目的產(chǎn)物也^~C^)生成量/反應(yīng)物轉(zhuǎn)化量)X100%
[0067] 實(shí)施例1
[0068] 本實(shí)施例用于說明本發(fā)明提供的催化劑的制備方法和石腦油催化裂解產(chǎn)丙帰的 方法。
[0069] (1)制備催化劑。將10克SAP0-34分子篩(天津凱美思特科技發(fā)展有限公司,Si/ Al摩爾
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