[發明專利]一種輕烴芳構化催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 200810114301.1
• 申請日: 2008-06-02
• 公開（公告）號: CN101596461A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 陳春芳;于中偉;馬愛增;孫義蘭;王子健;孟憲波
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: B01J29/40
• 分類號: B01J29/40;B01J29/70;B01J27/18;C10G45/68
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明為一種輕烴芳構化催化劑及其制備方法，具體地說，是一種含鋅的輕烴芳構化催化劑及其制備方法。

背景技術

我國煉廠氣利用率很低，主要是分離出烯烴作為烷基化或疊合汽油的原料或生產石油產品添加劑，總利用率不足20％。隨著煉油加工能力的提高，以及新開發的多產烯烴和液化氣的催化裂化工藝(MGG)和重油催化裂解制取低碳烯烴工藝(DCC)的應用，使得輕烴產率逐年增加，但大部分都作為民用燃料使用，造成資源的浪費；而且由于烯烴含量高導致燃燒質量差，易對環境造成污染。隨著我國經濟的發展，作為重要化工原料的芳烴需求量日益增長，受直餾石腦油原料資源的限制，現有的芳烴生產量遠遠無法滿足市場需求。因此，利用現有煉廠輕烴資源生產芳烴的芳構化技術擁有很好的應用前景。

輕烴芳構化是近年來發展起來的一種生產芳烴的新工藝。該工藝利用HZSM-5分子篩作為催化劑的活性組分，可以將烯烴和C₃以上烷烴轉化為以苯、甲苯、二甲苯為主的混合芳烴，同時副產氫氣和優質液化氣。與催化重整工藝相比，該技術具有原料適用范圍廣；使用的分子篩催化劑具有一定的抗硫、抗氮能力，無需深度加氫精制；芳烴產率不受原料芳烴潛含量的限制，原料不需要預分餾，工藝流程簡單；通過改變催化劑組成和制備工藝及芳構化反應工藝條件，可以在一定程度上調整產品分布，以適應市場變化；反應在低壓非臨氫條件下進行，無須氫氣循環設備，裝置建設投資省；產品芳烴純度高，分離提純費用低等優點。

目前市場芳烴緊缺，汽油燃料清潔化進程加快，因此輕烴芳構化有望成為一種較好地利用我國一些地區過剩輕烴資源的加工技術。對那些采用了MGG或DCC技術多產碳四同時又缺乏氫氣和BTX等輕芳烴原料的石油化工企業，輕烴芳構化技術更具吸引力。但在輕烴芳構化反應過程中，催化劑積炭較多，失活較快，一般單程反應周期只有200小時左右，需要頻繁再生才能保證反應進行。

CN86108104公開了一種由脂肪烴生產芳烴的催化劑體系，包括含磷的氧化鋁、Ga以及ZSM-5沸石，含磷的氧化鋁中磷與鋁的摩爾比為1∶1～100，并且采用滴球的方法成型。將磷酸加至六亞甲基四胺水溶液中，其用量應使成品催化劑中磷含量約為8％，再將ZSM-5加入到用金屬鋁溶于鹽酸而得的氧化鋁溶膠中。將上述兩種溶液混合，滴球成型。濕球經水洗、干燥、焙燒后，用硝酸鎵浸漬，球體在649℃，蒸汽存在下進行第二次焙燒。CN1023394C則公開了一種使用該含磷、鎵和沸石的催化劑進行輕烴芳構化的方法。

CN1153618C公開了一種選擇性的芳烴歧化方法，使用的催化劑包含30～90％的孔徑為5-8的沸石硅鋁酸鹽和磷酸鋁粘結劑，催化劑具有X-射線粉末衍射圖為：與2ФBragg角數值為48.5∶46.5相對應的峰值強度的比值至少為1.1。該催化劑的制備方法與上述方法類似，但并不負載金屬活性組分，適用于甲苯歧化反應。

CN1063121A公開了一種劣質汽油改質-芳構化催化劑，該催化劑中含0.3～15重％的選自Zn、Al和稀土中兩種或三種的活性改性劑，5.0～94.5重％的氧化硅/氧化鋁摩爾比為10～500的HZSM-5分子篩，其余為選自氧化鋁、氧化硅、黏土的任意一種粘結劑。

CN98101358.9公開了一種輕烴芳構化催化劑及其制備方法，催化劑中含0.8～3.5重％的Zn、0.2～1.5重％的混合稀土氧化物和95.0～99.0重％的載體，載體由50～80重％的HZSM-5沸石和20～50重％的γ-氧化鋁組成。混合稀土中含有鑭、鈰、鐠、釹等元素。該催化劑采用擠條成型，用于混合C₄芳構化反應，經三次再生，累計反應1200小時，芳烴平均單程產率達到47.9重％。

CN200410060301.X公開了一種芳構化催化劑及其制備方法和應用，該催化劑由50～90％的分子篩、0～32％的載體和4～20％的粘結劑組成，其中分子篩為改性ZSM-5分子篩和Y型分子篩，改性元素為鋅、磷和稀土金屬，占ZSM-5的0.01～20％，Y型分子篩占催化劑總重的0.01～20％。

CN200610114158.7公開了一種輕烴芳構化催化劑及其制備方法，該催化劑包括復合載體和在催化劑中含量為0.5～5.0質量％的ZnO、0.1～5.0質量％的稀土氧化物和1.0～7.0質量％的VA族元素，所述的復合載體由20～70質量％的ZSM系列沸石或MCM系列沸石和30～80質量％的粘結劑組成，該催化劑中的VA族元素是在載體成型后引入，具有較高的芳烴產率和較長的使用壽命。

發明內容