轻汽油醚化催化剂的制备方法及其应用

轻汽油醚化催化剂的制备方法及其应用

轻汽油醚化催化剂的无定形硅铝载体可通过将硅铝凝胶在300—600°C下焙烧3—8小时而制备。在本发明所用无定形硅铝载体中，Al2O3的含量和S2的含量基于所述无定形硅铝载体的重量分别为5—50重量％和50—95重量％。在所述无定形硅铝载体中，优选Al2O3的含量和SW2的含量基于所述无定形硅铝载体的重量分别为10—25重量％和75—90重量％。

无定形硅铝载体中Al2O3的含量和S2的含量通过本领域技术人员所知的化学分析方法测定。所用无定形硅铝载体的比表面积为450—620m2/G，孔容为0.3—0.6mL/G，可几孔径为30—40人。无定形硅铝载体的上述物理性能使用微孔吸附仪和作为吸附质的氮气通过BET方法测定。在本发明方法所用催化剂中，硫氧化物以S042计基于催化剂的重量为2—20重量％。上述硫氧化物的含量通过本领域技术人员所知的化学分析方法测定。

本发明用于将催化裂化轻汽油醚化制备轻汽油醚化催化剂。通过用硫酸铵溶液、硫酸氢铵溶液、硫酸溶液或其混合溶液浸渍无定形硅铝载体，然后将浸渍过的无定形硅铝载体分段干燥和分段焙烧而制备。如本领域技术人员通常所理解，所述溶液相应地指硫酸铵水溶液、硫酸氢铵水溶液、硫酸水溶液。所用溶液的浓度可例如为L—5mol/L，优选2—3.5mol/L。所述溶液可单独使用，也可以两种或更多种溶液的混合溶液使用。

浸渍通常在常温下进行。硫酸铵溶液、硫酸氢铵溶液、硫酸溶液或其混合溶液的用量应至少确保将无定形硅铝载体完全浸没。无定形硅铝载体在硫酸铵溶液、硫酸氢铵溶液、 硫酸溶液或其混合溶液中的浸渍时间可例如为0.5—12小时。在浸渍过程中，可偶尔搅动或摇动无定形硅铝载体。如果需要，可将浸渍过的无定形硅铝载体滤出并烘干，然后重复浸渍两次或更多次。将浸渍过的无定形硅铝载体从浸渍溶液中过滤出来。分段干燥有利于在除去吸附的水的同时保持催化剂的合适孔结构。由于活性组分如硫酸铵的两步热分解分别在260—315°C和360—410°C下进行，因此分段焙烧有利于活性组分的充分分解，并提高其在载体上的分散程度，从而形成醚化反应所需的酸性中心，进而提高催化剂的活性。为此，首先采用分段干燥的方式对浸渍过的无定形硅铝载体进行干燥， 具体为在70—80°C下干燥1—2小时，在80—100°C下干燥1—2小时，在110—120°C下干燥1—2小时。然后，采用分段焙烧的方式对其进行焙烧获得在本发明方法中使用的催化剂，具体为在280—300°C下焙烧1—2小时，在350—400°C下焙烧1—2小时，在450—500°C下焙烧1—2小时，在570—620°C下焙烧1—4小时。焙烧可在空气气氛中进行，也可在氮气或惰性气体气氛中进行。

将催化裂化轻汽油醚化制备醚化轻汽油的方法包括使轻汽油和甲醇的混合物料与上述催化剂接触并反应。轻汽油通过从催化裂化汽油中切割出初馏点至75—85°C的馏分而获得。在本发明方法中，轻汽油中烯烃的含量为35—50重量％ (不包括二烯烃)，二烯烃的含量小于0.05重量％，碱性氮化物的含量小于0.02重量％。在上述混合物料中，轻汽油与甲醇的体积比为10.05：0.12，优选10.08：0.1。在上述催化剂存在下于固定床反应器中将催化裂化轻汽油醚化制备醚化轻汽油。 固定床反应器的实例包括管式反应器、沸点反应器、鼓泡塔反应器、催化蒸馏塔、隔板式蒸馏塔反应器和脉冲流反应器等。也可使用两个或更多个以并联方式连接在一起的固定床反应器。

更具体地将轻汽油和甲醇的混合物料从顶部供入固定床反应器中，固定床反应器内装有上述催化剂的一个或多个床。在固定床反应器中，反应温度例如为40—120°C，优选 50—80°C；反应压力例如为0.3—0.7MPa，优选0.4—0.6MPa；混合物料的液态空速为Hh—1，优选2—Ar1。在催化剂的作用下，轻汽油中的异烯烃与甲醇在上述反应条件下发生如下反应生成相应的醚，并形成醚化轻汽油。

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