[發明專利]一種用于汽油生產的催化劑的制備方法

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• 申請號: 202010196619.X
• 申請日: 2018-03-25
• 公開（公告）號: CN111250159A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 王強
• 申請（專利權）人: 臺州正銘智能家居科技有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07C2/62;C07C9/16;C10G50/00
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一種用于汽油生產的催化劑的制備方法，該催化劑為負載型雙核多酸離子液體，該汽油以異丁烷與1?丁烯為原料，在溫度70℃、反應壓力2.0MPa、質量空速3h^?1的固定床反應器中反應，異丁烷與1?丁烯的摩爾比為20:1；所述催化劑的制備方步驟如下：1)MnFe₂O₄的制備；2)MnFe₂O₄的表面TiO₂包覆；3)離子液體的負載。

技術領域

本發明屬于石油化工技術領域，特別是涉及一種用于汽油生產的催化劑的制備方法。

背景技術

隨著我國加工原油質量的劣化、產品汽油質量的不斷升級，傳統的汽油生產方式以及生產的汽油產品正在面臨巨大的挑戰。以丁烯與異丁烷為原料，通過烷基化反應生產的無芳烴、烯烴、不含硫的高辛烷值、低蒸氣壓烷基化汽油，是一種可以代替 MTBE和乙醇的環境友好型高辛烷值汽油調和組分。工業上應用的烷基化催化劑以濃硫酸和氫氟酸為主，但其存在耗酸量大、設備腐蝕和環境污染嚴重以及催化劑不易循環利用等缺陷。固體酸催化劑應用于催化劑制備烷基化汽油，在一定程度上解決了液體酸催化劑存在的缺陷，但是由于其也存在烯烴聚合反應趨勢較大，生成的聚烯烴又會導致固體酸催化劑結焦失活，固體酸多相催化劑存在分離時易流失、重復和再生使用困難，傳質和擴散阻力較大，酸中心數量相對較少及分布不均等缺陷，從而限制了其工業化應用。

離子液體催化制備烷基化汽油在催化活性、選擇性和重復使用等方面均顯示出明顯的優勢。酸強度對異丁烷和丁烯烷基化反應有顯著的影響，并且目前應用于生產烷基化汽油的離子液體都屬于單核離子液體，但是其反應穩定性和熱穩定性都需要進一步強化，并且不易回收利用。負載型雙核多酸性離子液體與傳統離子液體相比具有酸密度高、結構穩定性強、反應穩定性高、易于回收利用等優點，目前還沒有將雙核離子液體應用于制備烷基化汽油的相關報道。

發明內容

為了克服現有技術中存在的技術缺陷，本發明公開了一種用于汽油生產的催化劑的制備方法。，該催化劑為負載型雙核多酸離子液體，該汽油以異丁烷與1-丁烯為原料，在溫度70℃、反應壓力2.0MPa、質量空速3h^-1的固定床反應器中反應，異丁烷與 1-丁烯的摩爾比為20:1；

其中，所述催化劑的制備方法步驟如下：

1)MnFe₂O₄的制備

將FeCl₃·6H₂O和Mn(Ac)2·4H₂O溶于乙二醇溶液中，然后向其中加入醋酸鈉和 P123，超聲處理30min得到混合物；然后將混合物在180～220℃的水浴條件下反應24～48h得到懸濁液，將懸濁液自然冷卻至室溫后，經離心、洗滌、干燥后得到MnFe₂O₄磁性納米晶；

2)MnFe₂O₄的表面TiO₂包覆

將步驟1)中得到的MnFe₂O₄磁性納米晶分散在由乙二醇和去離子水混合而成的分散相中，然后添加氨水并超聲20min，然后在劇烈攪拌的條件下滴加鈦酸四丁酯，繼續在室溫下攪拌1h后進行離心分離，離心分離后的固體產物在105℃處理12h，再于300℃焙燒處理4h得到MnFe₂O₄@TiO₂載體；

3)離子液體的負載

將MnFe₂O₄@TiO₂載體置于水溶液中，然后向其中加入離子液體N在150w～350w的超聲條件下分散處理30min～2h，然后將其置于70℃真空干燥箱中處理12h得到負載型雙核多酸離子液體；