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1、(10)申请公布号 CN 103159579 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103159579 A *CN103159579A* (21)申请号 201310050598.0 (22)申请日 2013.02.07 C07C 4/06(2006.01) C07C 11/04(2006.01) C07C 11/06(2006.01) C07C 11/10(2006.01) C07C 11/09(2006.01) C07C 15/02(2006.01) B01J 29/44(2006.01) B01J 29/74(2006.01) B01J 29/22(2006.01) B01。
2、J 29/89(2006.01) B01J 29/03(2006.01) B01J 29/48(2006.01) B01J 29/46(2006.01) (71)申请人 大连理工大学 地址 116024 辽宁省大连市凌工路 2 号 (72)发明人 郭洪臣 刘家旭 艾沙努拉洪 (74)专利代理机构 大连理工大学专利中心 21200 代理人 梅洪玉 (54) 发明名称 一种改性分子筛催化剂用于低碳烷烃催化裂 解的方法 (57) 摘要 本发明属于催化剂技术领域, 涉及一种改性 分子筛催化剂在低碳烷烃催化裂解的方法。对分 子筛进行充分的负压脱气净化处理后, 再采用负 压沉积沉淀法把金前驱体负载到分子筛。
3、载体上, 得到了均匀高分散的小颗粒负载型纳米金催化 剂。 所说的分子筛指高硅沸石分子筛, 在负压条件 下用沉积沉淀法制备负载金催化剂有利于净化分 子筛内外表面和孔道, 使 Au 易于进入分子筛孔道 内, 达到高分散。 本方法可使低碳烷烃在金属和载 体的双功能作用下, 脱氢生成烯烃, 烯烃在酸中心 上获得质子形成正碳离子, 正碳离子再进行聚合 裂解生成相应的烯烃。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 22 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书22页 (10)申请公布号 CN 103159579 A CN 103159579 A *。
4、CN103159579A* 1/2 页 2 1. 一种改性分子筛催化剂用于低碳烷烃催化裂解的方法, 其特征在于包括如下步骤 : a对高硅沸石载体进行预处理 (1) 对高硅沸石载体进行焙烧处理 ; 焙烧温度选 400 600, 焙烧时间为 3 8 小时 ; 高硅沸石的硅铝比大于 10, 沸石的晶粒度在 5nm 30m ; (2) 铵交换处理 : 将焙烧过的沸石于 20 80下用 0.05 1.0mol/L 硝酸铵、 氯化铵 或碳酸铵溶液进行离子交换处理, 铵盐溶液与沸石液固体积比为 3:1 10:1 ; 交换时间为 0.2 100 小时, 交换次数 1 5 次 , 控制 Na+含量小于 1.0%。
5、 ; 然后用去离子水洗涤, 再进 行干燥和焙烧处理得到氢型沸石 ; 干燥温度 80 200, 干燥时间 1 100 小时 ; 焙烧温度 400 600, 焙烧时间 3 8 小时 ; (3) 酸扩孔处理 : 用 HCl、 HNO3、 H2SO4或柠檬酸的溶液对氢型沸石进行酸扩孔处理 ; 然 后用去离子水洗涤至中性, 再干燥、 焙烧得到载体 ; 酸浓度为 0.05 6mol/L, 酸溶液与沸石 的液固体积比 3:1 10:1, 酸扩孔处理时间为 1 5 小时, 处理温度为 20 80 ; 干燥温 度为 50 200, 干燥时间为 3 20 小时 ; 焙烧温度为 300 600, 焙烧时间为 1 4。
6、 小 时 ; b. 在负压条件下采用沉积沉淀法制备负载金催化剂 (1) 用负压沉积沉淀法负载金 : 将经过预处理的氢型沸石载体进行负压脱气净化处 理, 处理温度为 20 90, 脱气时间为 0.5 12 小时, 负压范围为 -0.01 -0.1MPa ; 然后 在搅拌下保持温度和负压状态, 先用金前驱体溶液接触载体, 然后再向混合物中加入沉淀 剂通过负压沉积沉淀反应负载金, 反应时间为 5 100 小时 ; (2)对负载金的沉淀物进行后处理 : 包括固液分离, 用去离子水洗涤至无Cl-, 固形物的 干燥和焙烧 ; 干燥温度 80 200, 干燥时间 0.5 100 小时 ; 焙烧温度 300 。
7、700; 焙烧 时间 3 20 小时 ; 催化剂的焙烧选马弗炉或等离子体焙烧 ; 焙烧气氛选氮气、 氦气、 氩气、 空气或氧气 ; c. 在反应器上低碳烷烃催化裂解生成烯烃 (1) 在固定床反应器上进行低碳烷烃催化裂解生产烯烃 : 催化剂采用常规挤条成型, 反应温度为 150 600, 反应压力为 -0.05 3.0MPa, 重量空速为 0.5 20h-1; (2) 在移动床反应器上进行低碳烷烃催化裂解生产烯烃 : 催化剂采用常规耐磨小球, 反应温度为 150 600, 反应压力为 0.1 0.5MPa, 重量空速为 0.5 20h-1; (3) 在流化床反应器上进行低碳烷烃催化裂解生产烯烃 。
8、: 催化剂采用喷雾造粒成型, 粒度范围为 20-120 微米 ; 反应温度为 150 600, 反应压力为 0.1 0.3MPa, 剂烃比为 0.5 5。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所说的高硅沸石是指 ZSM-5、 ZSM-8、 ZSM-11、 MCM-22、 MCM-49、 MCM-56、 ITQ-2、 ZSM-12、 - 沸石、 丝光沸石、 TS-1 或纯硅沸石。 3. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于所述的金前躯体为 HAuCl4, 其中, HAuCl4的 浓度为 5 50mmol/L, 金前躯体溶液与载体的体积比为 1:1 10:1, 溶液 pH 值。
9、为 4 9。 4. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于所述的沉淀剂为尿素, 用沉淀剂调节溶液 pH 值为 4 9。 5. 根据权利要求 1、 2、 3 或 4 所述的方法, 其特征在于在负载金的催化剂上采用浸渍 法负载第二金属 : 负压脱气处理温度为 20 90, 脱气时间为 0.5 2 小时, 负压范围 权 利 要 求 书 CN 103159579 A 2 2/2 页 3 为-0.01-0.1MPa ; 然后在搅拌下保持温度和压力状态浸渍第二金属, 第二金属为Zn、 Fe、 Mo、 Ni、 Ga、 Co、 Pt、 Pd、 Ag 或 Cu ; 第二金属用硝酸盐或盐酸盐引入, 浓度为 0。
10、.1 2mol/L, 金 前躯体溶液与载体的体积比为 1:1 10:1, 浸渍时间 0.5-24 小时 ; 对负载第二金属的固形 物进行后处理 : 包括固液分离, 固形物的干燥和焙烧 ; 干燥温度为 50 200, 干燥时间为 3 20 小时 ; 焙烧温度选 300 700 ; 焙烧时间为 3 20 小时 ; 催化剂的焙烧为马弗炉 或等离子体焙烧 ; 焙烧气氛选氮气、 氦气、 氩气、 空气或氧气。 6. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于反应原料是低碳烷烃的纯物质及其混合 物, 或是油气田生产后的低碳烷烃、 炼化企业副产的低碳烷烃馏分, 允许含有烯烃, 但反应 物烷烃的含量不低于 50。
11、%。 7. 根据权利要求 5 所述的方法, 其特征在于所述的反应是在载气存在的条件下进行, 所述的载气为 H2、 N2、 CO2、 CH4、 C2H6中的一种或二种以上混合物, 载气 / 烃体积比是 0 100。 权 利 要 求 书 CN 103159579 A 3 1/22 页 4 一种改性分子筛催化剂用于低碳烷烃催化裂解的方法 技术领域 0001 本发明属于催化剂技术领域, 涉及一种改性分子筛催化剂在低碳烷烃催化裂解的 方法。背景技术 0002 低碳烷烃 (C20-C80) 脱氢产物包括乙烯、 丙烯、 丁烯、 异丁烯和异戊烯等烯烃, 这些 都是重要的化工原料。低碳烷烃的来源十分广泛。但是,。
12、 目前的利用率极低。比如, C3-C4 烃作为液化气目前主要是当做燃料简单地烧掉, 浪费了大量石油资源。低碳烃的一个工业 应用是用作蒸汽裂解原料。除此之外, 催化脱氢也是一个极有希望的利用途径。由于蒸汽 裂解的能耗高, 所以催化剂参与的深加工方法受到关注。低碳烷烃的脱氢反应包括氧化脱 氢和催化脱氢。 常用用的催化剂体系有钒基、 铬基、 钼酸盐、 磷酸盐和铂基等催化剂, 通常采 用的载体包括 SiO2、 -Al2O3、 MAl2O4等。通过浸渍法将贵金属 Pt 负载于 Al2O3载体上的催 化剂对烯烃具有较高选择性和收率。如 Oleflex 及 Catofin 工艺的成功开发, 但这些工艺 能耗。
13、高, 催化剂生命周期短, 需不断再生 ; 氧化脱氢过程产物复杂不易分离、 烯烃收率低, 且 易发生深度氧化。因此, 开发低温下具有高活性、 高稳定性、 高烯烃选择性的催化剂变得十 分重要。 0003 以下专利披露了 C2-C8烷烃脱氢制烯烃的催化剂。 0004 专利 CN101940922A(2011) 披露了一种低碳烷烃脱氢反应催化剂的制备方法。其 特征是 : 以 Cr 为活性组分, 碱金属为助剂, Al2O3为载体, 利用浸渍法制备催化剂。 0005 专利 CN102000598A(2011) 披露了一种低碳烷烃脱氢制烯烃催化剂的制备方法。 其特征是 : 以钒氧化物为活性组分, 第 A 族。
14、元素为助剂, MSU-1 为载体制备催化剂。 0006 专利 CN101623633A(2010) 披露了一种低碳烷烃脱氢制烯烃催化剂的制备方法和 应用。其特征是 : 以 Pt、 Cr、 Sn 为活性组分, SAPO-34 和 SAPO-5 为载体, 利用浸渍法制备催 化剂。 0007 专利 US2005090702A1(2005) 披露了一种低碳烷烃脱氢反应催化剂的制备方法。 其特征是 : 以 Ni 为活性组分, Al2O3为载体, 利用浸渍法制备催化剂。 0008 专利 CN1155451A(2001) 披露了一种用于低碳烷烃脱氢反应催化剂的制备方法。 其特征是 : 以 Pt 为活性组分,。
15、 Al2O3、 SiO2为载体, 利用浸渍法制备催化剂。 0009 专利 EP0557982A2(2001) 披露了一种 C2-C8烷烃脱氢催化剂的制备方法。其特征 是 : 以 Pt、 Sn 为活性组分, Al2O3为载体, 利用浸渍法制备催化剂。 0010 专利 CN1155451A(1997) 披露了一种 C2-C5烷烃脱氢催化剂的制备方法。其特征 是 : 以 Pt 为活性组分, 碱金属为助剂, Al2O3、 SiO2、 尖晶石和分子筛为载体, 利用浸渍法制备 催化剂。 0011 专利 US5430220A(1995) 披露了一种低碳烷烃脱氢制烯烃催化剂的制备方法。其 特征是 : 以 Pt。
16、、 Sn 为活性组分, Al2O3为载体, 利用浸渍法制备催化剂。 0012 专利 GB1507549A(1978) 披露了一种 C3-C8烷烃脱氢催化剂的制备方法。其特征 是 : 以 Cr 为活性组分, Al2O3、 SiO2为载体, 利用浸渍法制备催化剂。 0013 专利 US3718607A(1973) 披露了一种用于低碳烷烃脱氢制烯烃催化剂的制备方 说 明 书 CN 103159579 A 4 2/22 页 5 法。其特征是 : 以 Ni、 Ce 为活性组分, Al2O3为载体, 利用浸渍法制备催化剂。还有许多是涉 及低碳烃脱氢 : 0014 涉及铂、 钯为活性组分的催化剂专利 : C。
17、N102049267A(2011) , CN101972664A (2011) ,US7943038B2(2008),CN101884922A(2010) ,CN101898130A(2010) , CN101380587A(2009) , CN101513613A(2009), CN101380587A(2009), CN101138734A(2008), CN101125298A(2008), CN101108362A(2008), CN101125298A(2008), CN101138734A(2008), CN101015802A(2007),CN1938245A(2007),CN1。
18、674988A(2005),US7012038B2 (2002) ,US6197717B1(2000) ,US6197717B1(2000) ,US6498280B1(2000) , US6103103A(1999),US6576804B1(1999) , EP0894781A1(1998) ,WO9929420A1(1998) , US5736478A(1998), US5672796A(1997), US5639929A(1997), WO9601238A1(1995) , CN1046122C(1995) , EP0768994A1(1995) , EP0768995A1(1995) ,。
19、 EP0768995B1(1995) , CN1151723A(1995) , WO9601238A1(1995) , US5453558A(1994), SG52554A1(1994) , KR100211630B1(1994) ,US5430220A(1994) ,EP0614698A1(1994),CA2117104A1 (1994) ,US5476982A(1994) , US3864284A(1993) , US19930055343(1993) , US5258567A (1992) , US5087792A(1992), CN1055303A(1991), JP2311425A(。
20、1990) ,AU622274B2(1990) , US4880764A(1988), US4506032A(1988), JP62126140A(1986) ,EP0228792A1(1986) , US4677237A(1986) , EP0212850A1(1986) ,US4665267A(1986) , US4766266A(1985) , US4547618A(1985), US4409417A(1982) , US4216346A(1979) , US4083883A(1978), US4104317A(1977) ,US4128590A(1977) , US4104317A(1。
21、977) 。 0015 涉及镓为活性组分的催化剂专利 : EA012015B1(2005) , US2004199034A1(2004) , EP1492620A1(2003) ,US2003202934A1(2003) , EP1442000A1(2002) ,WO03033440A1 (2002) , EP1442000A1(2002) , US5414182A(1995), EP0614698A1(1994) ,CA2117104A1 (1994) ,US5476982A(1994) ,EP0614698A1(1994) US5476982A(1994) ,US5308822A(1994。
22、), US5346871A(1993) 。 0016 涉及锡为活性组分的催化剂专利 : CN101898131A(2010), CN101898138A(2010), US4751342A(1988), JP62126140A(1986) ,EP0228792A1(1986) , US4766266A(1985) , US4469811A(1984), US3864284A(1973) , US3641182A(1969) , US3470262A(1966) 。 0017 涉及铬为活性组分的催化剂专利 : CN102019178A(2011), US2010312035A1 (2009) ,。
23、 WO2010009076A3(2009) ,US2009182186A1(2009), CN102123790A(2009) ,EP2300157A2 (2009) , WO2007030298A1(2006) , US7622623B2(2005) , US2006094914A1(2005) , US7176335B2(2003) , EP1534655A1(2003) , RU2005100036A(2003) ,RU2323043C2(2003) , EP1534655A1(2003) ,RU2323043C2(2003) , US6797850B2(2002) , US200323。
24、2720A1 (2002) ,US7012038B2(2002) , US2003232720A1(2002) , US6475950B2(2001) , US6475950B2 (2001) ,US2001046942A1(2001) , SG82039A1(1989) , EP0212850A1(1986) ,US4665267A (1986) , US4554393A(1985), US4067924A(1976) , US4149996A(1975) , US3665049A(1972)。 0018 涉及钼为活性组分的催化剂专利 : CN101219389A(2008), WO2009。
25、028700A1 (2008) , US6635794B2(2001) , US6586649B1(2001) , WO0112321A1(2000) , CN1254617A(2000) US5086032A(1991) , FR2642669A1(1989) , US4255284A(1978) , US4131631A(1975) , US4035261A(1975) ,US3840472A(1970) ,US3755150A(1968) 。 说 明 书 CN 103159579 A 5 3/22 页 6 0019 涉及其它活性组分的催化剂专利如下 : US20100010280(201。
26、0) , US20090321318 (2009) ,US20090325784(2009) ,US20090325791A1(2009) ,RU2350594C1(2007), RU2284984C2(2006),CN1511127A(2004),CN1458915A(2003),CN1396146A(2003), USRE37663E(2002) , US20010049461(2001) , CN1290678A(2001), US6085145(2000) , US6103103(2000),US5736478(1998) , US5593935(1997) , US5559068(1。
27、996) , US5476982 (1995) , US5401705(1995) , US5276241(1994) , US5346871(1994) , CN1073893A(1993), US4899008A(1990),US4929790A(1990),US4929791A(1990),US4956517A(1990), US4613722A(1986), US4620051A(1986), US4620052A(1986), US4070413(1978) , US3980721 (1976) 。不过, 这些专利所涉及的催化剂活性金属组分都不是金。 0020 此外, 有许多公开文献。
28、也报道了 C2-C8脱氢制烯烃的催化剂。如 : 0021 公开文献 Applied Catalysis A:General2010(389)155164 报道了低碳烷烃脱 氢制烯烃的催化剂。该文献以 Al2O3为载体, 以 Cr2O3为活性组分, 采用浸渍法制备催化剂。 Cr2O3负载量为 9wt% 时, 反应物的转化率为 15%, 丙烯的选择性为 95%。 0022 公开文献无机化学学报 2005(10)10 : 1541-1545 报道了丙烷脱氢反应催化剂。该 文献以 CrOX为活性组分, SBA-15 为载体, 采用等量浸渍法制备负载型铬氧化物催化剂。当 Cr 含量为 10wt% 时, 。
29、550丙烷的转化率和丙烯的收率最高, 分别为 24.8% 和 21.8%。 0023 公开文献 Applied Catalysis A:General2003(254)261272 报道了 C2-C4烷烃 脱氢制烯烃催化剂。该文献以 MCM-41 为载体, Ga、 Fe 为活性组分, 采用浸渍法制备催化剂。 反应压力为 常压, 空速为 0.2-1.2h-1, 反应温度为 500-600进行烷烃脱氢反应。 0024 公开文献Applied Catalysis A:General2001(209)279289报道了C2-C4烷烃催 化脱氢制烯烃的催化剂。 该文献以Al2O3为载体, 以Cr2O3为。
30、活性组分, 采用浸渍法制备催化 剂。丙烷和丁烷的转化率为 10%, 乙烷的转化率为 1%。 0025 公开文献Journal of Catalysis2001(202)308318报道了低碳烷烃脱氢制烯烃 的催化剂。该文献以 MCM-41 为载体, 以 V2O3为活性组分, 采用浸渍法制备催化剂。550条 件下, V2O3的负载量为 9wt.% 时, 丙烷的转化率大于 15%, 丙烯的选择性为 60% ; V2O3的负载 量为 1wt.% 时, 异丁烯的选择性为 50%。 0026 公开文献 J Ca ta l2001(203)1:87-93 报道了乙烷脱氢制乙烯的催化剂。该文献 以 TiO2。
31、、 Al2O3为载体, 以 Ga2O3为活性组分, 采用浸渍法制备催化剂。Ga2O3/TiO2催化剂的乙 烷脱氢活性最高, CO2的加入大大提高了乙烷转化率和乙烯收率 ; 而在 Ga2O3/Al2O3催化剂上 CO2的加入却抑制了乙烷脱氢反应的进行。 0027 公开文献 Applied Catalysis A:General1999(185)311322 报道了正丁烷脱氢 的催化剂。该文献以 SiC 为载体, MoO3为活性组分, 采用浸渍法制备催化剂。560条件下, 正丁烷的转化率为 20%, C4烯烃的选择性为 70%。 0028 公开文献应用化学 1999(16) 4:111-113 报。
32、道了异丁烷脱氢制异丁烯催化剂。该 文献以 Al2O3为载体, 以 Pt、 Sn、 K 为活性组分, 采用共浸渍法制备催化剂。反应压力为常 压, 反应温度为 600、 空速为 2400-3600h-1条件下进行异丁烷脱氢反应 , 异丁烷转化率为 51.11%, 异丁烯选择性为 94.60%。 0029 公开文献催化学报 1997(18) 2:97-101 报道了混合 C4烷烃脱氢的催化剂。该文 献以 Al2O3为载体, 以 Pt、 Sn 为活性组分, 采用浸渍法制备催化剂。C4烷烃转化率 49.13%, 说 明 书 CN 103159579 A 6 4/22 页 7 烯烃选择性 90% 以上。 。
33、0030 此外, 以下公开文献也介绍了 C2-C8 脱氢制烯烃催化剂。 0031 涉 及 铂、 锡 为 活 性 组 分 的 有 以 下 公 开 文 献 : Journal of Industrial and Engineering Chemistry2011(17) : 389393 ; Scientia Iranica C2011(18)3 : 458-464 ; Chemical Engineering Journal2011(171) : 1317-1323 ; Chinese Journal of Catalysis2011(8)32:1424-1429 ; Catalysis Tod。
34、ay2011(1)164:214-220 ; Korean Journal of Chemical Engineering2011(28) 2 : 370-377 ; Fuel Processing Technology2011(92) : 1632-1638 ; Journal of Catalysis2010(271) : 209219 ; 催 化 学 报 2010(31)5 : 552-556 ; J Fuel Chem Technol2010(38) : 4452-457 ; Fuel Processing Technology2009(90)15241531 ;化 学 进 展 200。
35、9(28) : 118-120 ; Applied Catalysi sA:General356(2009)88-89 ; Iran J Chem Chem Eng2009(28)1:23-30 ;精 细 石 油 化 工 2009(26)1 : 14-17 ; Chinese Journal of Chemical Engineering2008(16)5 : 74-45 ; Surface Science2007(601) : 3043 ; Journal of Catalysis2007(246)1:158-165 ; 石 油 化 工 2006(35)3 : 217-220 ; Catal。
36、ysis Communications2006(7) : 860866 ; Chemical Engineering Journal2006(120)1:25-32;Materials Letters2005(59)18 : 2319-2324 ; Journal of Catalysis2004(222) : 481-492 ; Chemical Engineering Journal2000(77) : 215-219 ; Journal of Molecular Catalysis A:Chemical1998(133) : 267-282 ; 分 子 催 化 1998(12)3:183。
37、-188 ; 化学反应工程与工艺 1998(14)2 : 130-137 ; 大庆石油学院学 报 1995(19)3 : 61-63 ; 石油化工 1993(22)5:325-328 ; 石油化工 1992(21)8 : 511-515 ; 催 化学报 1992(13)3:167-173 ; 石油化工 1991(20)6 : 375-379 ; 燃料化学学报 1991(19)3 : 200-207 ; 燃料化学学报 1991(19)4 : 312-319 ; 分子催化 1991(5)8 : 209-216 ; 燃料化学学报 1988(16)4 : 327-332 ; 催化学报 1987(8)4。
38、 : 345-351。 0032 涉 及 镓 为 活 性 组 分 的 有 以 下 公 开 文 献 : Chemical Engineering Science2010(65) : 441-445 ; Journal of Catalysis2008(255) : 139-143 ; Journal of Molecular Catalysis A:Chemical2006(255) : 131158 ; Journal of Catalysis2006(240) : 7384 ; Applied Catalysis A:General1999(183) : 189-198。 0033 涉 及 。
39、铬 为 活 性 组 分 的 有 以 下 公 开 文 献 : Chemical Engineering Science2004(59) : 5487-5492 ; Journal of Catalysis2003(213) : 281-290 ; Chemical Engineering and Processing2003(42) : 817-823 ; Catalysis Today1999(51) : 223-232 ; Applied Catalysis A:General1998(167) : 257-270 ; 0034 涉及钼、 锌为活性组分的有以下公开文献 : Catalysis。
40、 Today2010(152) : 7887 ; Applied Catalysis A:General2001(207) : 421431 ; Journal of Catalysis1999(182) : 117128 ; Catalysis Today1996(31) : 207-231 ; 0035 涉及镍为活性组分的有以下公开文献 : Reaction Kinetics and Catalysis Letters2010(101) 1:173-181 ; Applied Catalysis A-General2010(375)2:272-278 ; Journal of Molecu。
41、lar Catalysis A:2010(315)2:221-225 ; J Fuel Chem Technol2010(38)4 : 458-461 ; Chemical Communications2009(17) : 2376-2378 ; Kinetics and Catalysis2009 (50) 4:577-582 ; Applied Catalysis A-General2003(250)1:143-150 ; Applied Catalysis A-General2002(232)1-2:189-202 ; Applied Catalysis 说 明 书 CN 1031595。
42、79 A 7 5/22 页 8 A:General1998(166) : L259-L261 ; Journal of Catalysis1994(146) 1:40-55 ; Chemistry and Technology of Fuels and Oils1988(24) 1-2:49-52。 0036 涉及其它活性组分的有以下公开文献 : Catalysis Communications2011(12) : 10631066 ; Catalysis Today2011(164)1:347-352 ; 催 化 学 报 2010(31)8:1054-1060 ; Journal of Ca。
43、talysis2010(269) : 329339 ; Journal of Catalysis2010(272) : 101-108 ; Applied Catalysis A:General 2010(377) : 3541 ; Applied Catalysis A:General2010(382) : 99-105 ; Catalysis Today2009(142) : 143151 ; 天然气化 工 2009(34)4:35-52 ; Catalysis Today2009(145) : 1926 ; Applied Catalysis A:General2009(359) : 5。
44、561 ; Journal of Catalysis2008(256) : 4561 ; Applied Catalysis A:General2007(316) : 6167 ; Applied Catalysis A:General2006(309) : 1016 ; Journal of Catalysis2006(237) : 220229 ; 精细石油化工 2005(6)7 : 24-30 ; Catalysis Today2003(81) : 159170 ; Chemical Engineering Science2003(58) : 4619-4627 ; Journal of。
45、 Catalysis2001(203) : 443452 ; Journal of Catalysis2001(202) : 308318 ; Applied Catalysis A:General1997(157) : 105-116。 0037 纳米金催化剂的制备和应用, 是催化界的重大发现。 历来金被认为是催化惰性的, 但将其负载在氧化物载体上进行高分散后, 就显示出独特的催化活性。纳米金催化剂在催 化 CO 氧化、 臭氧分解、 水气转化反应、 NOx的还原、 乙炔氢氯化、 丙烯环氧化、 燃料电池、 石油 化工等领域显示出应用前景 (Catal.Rev.-Sci.Eng,1999,41(。
46、3)319-388) 。 0038 纳米金催化剂的制备方法分为两种 : 一是载体和金前体共沉淀法 ; 一是将金前体 负载到事先制备好的载体上的浸渍法和沉积沉淀法。 早期负载型金催化剂的制备方法常用 浸渍法。浸渍法通常用于制备活性组分含量较低, 且需要足够机械强度的催化剂。用该方 法纳米金催化剂的制备过程是, 首先将载体浸渍于含金的盐溶液中, 然后再进行干燥、 焙烧 和还原处理、 方法简单。浸渍法可选用各种不同的金属或非金属氧化物以及分子筛等为载 体。制备纳米金催化剂的常用金前体是氯金酸 (HAuCl4.3H2O) 和氯化金 (AuCl3) 以及金络合 物 KAu(CN)2和 Au(en)2Cl。
47、3(en 为乙二胺 ) 等。 0039 共沉淀法是制备高负载量金催化剂的有效方法, 典型的制备过程为 : 将载体的前 体盐溶液与金前体盐溶液混合, 然后用沉淀剂进行沉淀, 再进行静置、 过滤、 水洗、 干燥和高 温焙烧处理。 共沉淀法的优点是制备重复性好, 缺点是部分金颗粒会被掩埋在载体内部, 金 的利用率低, 不适合于氧化钛、 沸石分子筛等载体。 在应用沉淀法时pH值控制是技术难点。 0040 沉积 - 沉淀法也是常用的负载催化剂制备方法, 它兼具浸渍法和沉淀法的优点。 用沉积 - 沉淀法制备金催化剂的典型过程是 : 将金属或非金属氧化物以及分子筛等为载体 加入到金前体溶液中, 在一定的反应。
48、温度下连续搅拌并逐滴加入沉淀剂, 使溶液反应在适 宜的 pH 值下进行, 直至沉淀完全。然后再对固形物进行沉降、 过滤、 洗涤、 干燥、 焙烧或活化 处理。 0041 在多数情况下, 用各种方法制备的负载金催化剂干燥后, 以 +3 价氧化态形式存 在, 经高温热处理后绝大多数金原子可变成零价。 为了使负载金催化剂具有高活性, 采用合 适的制备方法使金粒子在载体上高分散是关键。 0042 现在, 已有许多专利披露了负载型纳米金催化剂的制备方法。如 : 0043 专利 CN101530814A(2009) 披露了一种负载型纳米金催化剂的制备方法。其特征 说 明 书 CN 103159579 A 8。
49、 6/22 页 9 是 : 以具有介孔 - 微孔复合结构的钛硅分子筛为载体, 负载方法为沉积沉淀法, 负载在常压 下进行, 以氯金酸为金的前驱体。 0044 专利CN101237931A(2008)披露了一种负载金催化剂的制备方法。 其特征是 : 以多 孔金属氧化物为载体, 氯金酸为前驱体, 负载方法为常规浸渍法, 浸渍在常压下进行。 0045 专利 CN101204655A(2008) 披露了一种纳米金催化剂的制备方法。其特征是 : 以 氧化铝、 氧化硅、 陶瓷、 TiO2等为载体, 氯金酸为金前驱体, 负载方法为浸渍法, 浸渍在超声 波或超声波和真空共存的条件下进行。 0046 专利CN1795985A(2006)披露了一种制备负载型金催化剂的方法。 其特征是 : 以硝 酸铁为共。