一种焦油裂解用催化剂载体、催化剂及其制法的制作方法

文档序号:25872213发布日期:2021-07-16 16:44阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种焦油裂解催化剂载体的制备方法,包括如下内容:(1)将硅源、改性剂和可选的硅粉混合进行研磨处理,在研磨处理的同时缓慢加入碳源和助剂溶液;(2)步骤(1)得到的物料经成型、干燥和焙烧处理后与氢氟酸溶液混合处理,然后洗涤;(3)将步骤(2)得到的物料与含氧气体接触并进行高温处理;(4)将步骤(3)高温处理后得到的物料与碱性溶液或氢氟酸溶液混合进行处理,然后经洗涤、干燥、焙烧处理后得到载体;其中,所述的改性剂为石墨、炭黑、淀粉、活性炭中的一种或几种;所述的助剂溶液包括组分a、组分b、溶剂c和水,其中组分a为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、微晶纤维素、壳聚糖、田菁粉、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇(分子量0.5~15万)、硅油、硅溶胶、磷酸二氢铝中的一种或几种;所述组分b为硝酸钠、硝酸铝、硝酸镧、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镍中的一种或几种;所述溶剂c为有机溶剂。2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的硅源为硅藻土、白炭黑、介孔二氧化硅、纳米二氧化硅、硅灰中的一种或几种。3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中所述的碳源为单糖、二糖、能溶于水的多糖、酚醛树脂、水溶性淀粉、糊精、甘油、糠醛、糠醇中的一种或几种,优选为蔗糖和/或酚醛树脂。4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述组分a为羧甲基纤维素、聚乙烯醇(分子量0.5~15万)、硅油、硅溶胶、磷酸二氢铝中的一种或几种,优选为羧甲基纤维素、田菁粉、聚乙烯醇(分子量0.5~15万)中的一种或几种。5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述溶剂c为醇溶剂,具体为乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、甘油、丁二醇中的一种或几种,进一步优选为乙醇。6.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:所述助剂溶液的ph值为1~10。7.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:以助剂溶液质量为基准,组分a的浓度为0.1wt%~20wt%,组分b的浓度为0.01wt%~5wt%,所述溶剂c的浓度为0.1wt%~80wt%。8.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中,以硅源质量为基准,改性剂的含量为2wt%~15wt%,助剂干基含量为1wt%~10wt%,硅粉的含量为0wt%~50wt%,碳源与硅源的质量比为0.3:1~10:1。9.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)所述干燥温度为100~150℃,优选在微波条件下进行干燥。10.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述焙烧温度为800~1700℃,优选为1200~1600℃;焙烧时间为3~24小时,优选为7~15小时,所述焙烧气氛为氮气,所述焙烧进一步优选在微波条件下焙烧。11.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述氢氟酸溶液浓度为20-40wt%,混合处理时间5-12小时。12.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述洗涤为用去离子水洗涤2~6次,所述洗涤进一步优选在超声条件下进行。13.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述高温处理温度为800~1300℃,优选为950~1300℃,进一步优选为1000~1300℃,处理时间为0.5~8小时,优选为
4~6小时。14.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述含氧气氛为空气、氧气、氧气与氮气的混合气、氧气与惰性气体的混合气中的任一种,所述混合气中,氧气体积含量为5~100%;所述惰性气体为氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或几种。15.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中所述碱性溶液为无机碱性溶液,是氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或几种,优选为氢氧化钠和/或氢氧化钾,进一步优选为氢氧化钠。16.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中所述步骤(3)高温处理后得到的物料与碱性溶液或氢氟酸溶液的质量比为1:50,碱性溶液的浓度为0.1wt%~20wt%,氢氟酸溶液的浓度为0.01wt%~5wt%。17.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中所述混合处理温度为60~120℃,处理时间为0.5~5小时。18.按照权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中所述洗涤为用去离子水洗涤,所述洗涤优选在超声条件下进行;步骤(4)中所述干燥温度为100~150℃,优选在微波条件下进行干燥;步骤(4)中所述焙烧温度为650~1000℃,焙烧时间为3~9小时,所述焙烧优选在氮气或惰性气体条件下进行,进一步优选在微波条件下焙烧。19.一种采用权利要求1-18中任一权利要求所述方法得到的焦油裂解用催化剂载体,所述载体为改性碳化硅-氮化硅复合材料,所述改性碳化硅-碳化硅复合材料表面含有氧化硅。20.按照权利要求19所述的焦油裂解催化剂载体,其特征在于:以载体重量含量计,氮化硅含量为5-70%,优选含量为20-40%;氧化硅含量为0.001-2wt%。21.一种焦油裂解用催化剂,所述催化剂包括载体和活性金属组分,其中所述载体为权利要求19或20所述的载体,活性金属组分为第族金属、第b族金属、第b族金属中的一种或几种。22.按照权利要求21所述焦油裂解催化剂,其特征在于:所述催化剂的具体性质如下:比表面积为55-600m2/g,孔容大于0.01ml/g。23.按照权利要求21所述焦油裂解催化剂,其特征在于:所述催化剂还包括助剂,所述助剂为含镁、锶、铈、锆、镧、镱和铜化合物中的一种或几种。
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