[發(fā)明專利]一種催化裂解苯類及其衍生物的催化劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810321936.2
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108479825B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 郭凱
• 申請（專利權(quán)）人: 西安嘉士源新能源有限公司
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;B01J35/02;B01J35/04;B01J35/10;C10K1/34
• 代理公司: 北京知呱呱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 丁彥峰

本發(fā)明公開了一種催化裂解苯類及其衍生物的催化劑及其制備方法。所述催化劑的化學式為Mg_(1.5～3.5)NiCu_(0.8～3.2)Ca_(2～7)Si_nC_mO_xSi_yO_(3y)；n＝1.4～3；m＝1.5～2.5；x＝2～7；y＝0.8～3.2。所述催化劑的催化效率高，當其在料床停留時間計為3s時，催化效率達到89.35％，且總催化效率隨著其在料床停留時間的延長將增加；該催化劑的耐毒害以及抗積碳作用明顯；同時，該催化劑可以適應低氫環(huán)境的加氫降解。

技術領域

本發(fā)明涉及催化裂解技術領域，具體涉及一種催化裂解苯類及其衍生物的催化劑及其制備方法。

背景技術

現(xiàn)階段煤、生物質(zhì)、垃圾的熱工藝(包括氣化、干餾、熱解)過程中，其產(chǎn)品可燃氣中不可避免的夾雜著苯類及其衍生物類物質(zhì)，這類物質(zhì)在其后續(xù)使用中稍有不慎均會面臨逃逸的風險。

現(xiàn)有技術中對苯類及其衍生物類物質(zhì)的處理方法包括利用加熱技術進行強制性裂解、利用催化劑對此組分進行裂解等。利用微波或等離子技術進行降解屬于利用加熱技術進行強制性裂解，其缺點是：高品位能源的消耗或低端利用化，大大降低了能量的利用效率，不符合現(xiàn)今社會科學發(fā)展、可循環(huán)式發(fā)展的大背景。

利用催化劑對此組分進行裂解存在以下缺點：(1)催化劑處理可選擇性高：催化劑的可選擇性在其他工藝處理中屬于很大的優(yōu)勢，但在這種熱工藝的有害物質(zhì)裂解中屬于極端不利的情況，因為此種有害物質(zhì)中，其成分多樣、組分混雜的情況極為嚴重，如果使用選擇性很高的催化劑造成的情況是，為了去除所有組分需要成百種不同的催化劑；(2)催化劑容易失活：煤、生物質(zhì)、垃圾中所含元素雜，尤其以對催化劑有毒害的硫元素更為突出，并且伴隨著長鏈分子裂解是的積碳現(xiàn)象，使得催化劑難以保持長時間的活性；(3)催化劑在低濃度氫氣含量下加氫催化效率低：煤、生物質(zhì)、垃圾熱工藝過程中，產(chǎn)品氣的氫氣含量很低一般情況不超過25％，在此情況下，對于催化加氫工藝的催化劑而言這樣低濃度的氫氣根本不利于催化加氫工藝的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種催化裂解苯類及其衍生物的催化劑，用以解決現(xiàn)有的催化劑的處理可選擇性高、容易失活以及在低濃度氫氣含量下加氫催化效率低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

一種催化裂解苯類及其衍生物的催化劑，所述催化劑的化學式為Mg_(1.5～3.5)NiCu_(0.8～3.2)Ca_(2～7)Si_nC_mO_xSi_yO_(3y)；

n＝1.4～3；m＝1.5～2.5；x＝2～7；y＝0.8～3.2。該催化劑是以Mg、Ni、Cu為主要核心元素的催化復合體。

作為一種優(yōu)選的方案，所述催化劑的比表面積為360～550㎡/g，所述催化劑的粒徑為1～5cm，所述催化劑的孔隙率為0.8～1.2L/g。

作為一種優(yōu)選的方案，所述催化劑的平均孔徑為60～110nm。孔徑分布寬，空速為3500h^-。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種如上所述的催化裂解苯類及其衍生物的催化劑的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為：

所述催化劑的制備方法包括如下步驟：

步驟(1)：采用醋酸銅和硅酸鈉反應，制備硅酸銅粉，備用；