本技术介绍了一种双功能催化剂的制备方法及其应用,该催化剂适用于催化加氢脱氯脱氧过程。该方法涉及选择适当的沉淀剂,制备出具有酸碱双性位点的金属氧化物载体,并通过浸渍、老化、干燥等步骤完成催化剂的制备。
背景技术
热解是废塑料等高分子材料废弃物回收利用的有效方式。在热解过程中,废塑料中的氯、氧等元素会从聚合物链中脱除,以氯代烃或含氧化合物的形式存在。然而,二氯乙烷,氯苯等氯代烃的存在将对加工装置将产生一定的危害,如炼油装置腐蚀、管道阻塞和催化剂中毒。糠醛,苯酚等含氧物质的存在使油品呈酸性且降低热解油的热值。
传统的氯代烃与含氧物质的处理方法包括等离子体处理法、超临界水法、催化分解法、催化水解法等。然而,前面几种方法,或易造成二次污染,或技术不成熟,或处理成本过高。催化加氢提质技术,即在加压氢气氛围及催化剂的作用下,对氯代烃进行选择性的催化转化,将氯转化成氯化氢小分子气体,将氧转化为H2
O分子,从而实现热解油中的氯代烃与含氧的物质的消除及品质的提升。然而目前加氢脱氯与脱氧通常采用不同催化剂分开进行,工艺复杂且损耗较大,且分步脱除过程中,脱氯效果显著影响氧的脱除效率。因此一步实现脱氯脱氧可提高加氢提质效率,其关键在于兼顾脱氯与脱氧效果的双功能催化剂的开发。
目前加氢脱氯催化剂主要为碱性载体负载的金属活性成分,如Ni/Al2
O3
,Ni/CaO等。碱性位点的存在可以有效将加氢过程中产生的HCl固化,避免金属活性位点发生氯中毒,提高催化稳定性与活性。有研究指出金属Ni基催化剂加入碱性物质后,加氢脱氯过程中,活性金属能够很好地分散,加氢活性有所增强。加氢脱氧催化剂主要采用酸性载体负载的金属活性成分,如Ni/ZSM-5,Pt/ZSM-5等。研究表明酸性位点对于HDO过程中的脱水和烷基化反应是必需的,在Ni催化剂加入一定量酸性位点,其脱氧效果发生明显提升。现今专利文献所用油品的加氢催化剂主要是针对于单一物质脱除提质,不能有效同时脱除含氯与含氧物质。也未见对于复杂的含氯含氧的热解油的处理。因此,需要一类同时具有脱氯与脱氧功能的催化剂,一步到位实现油品中氯与氧的脱除。
实现思路