[發(fā)明專利]一種用負載金的分子篩催化劑轉(zhuǎn)化正丁烷為異丁烷的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110324047.X
• 申請日: 2011-10-22
• 公開（公告）號: CN102424647A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 郭洪臣;艾沙努拉洪;苗翠蘭;劉國東
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: C07C9/12
• 分類號: C07C9/12;C07C5/27;B01J29/44;B01J29/74;B01J29/46;B01J29/035;B01J29/89
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種用負載金的沸石催化劑轉(zhuǎn)化正丁烷為異丁烷的方法，其特征在于包括如下步驟：

a.對高硅沸石載體進行預處理

(1)對高硅沸石載體進行焙燒處理，焙燒溫度選400～600℃，焙燒時間為3～8小時；高硅沸石的硅鋁比大于10，沸石的晶粒度在5nm～30μm；

(2)銨交換處理：將焙燒過的沸石于20～80℃下用0.05～1.0mol/L硝酸銨、氯化銨或碳酸銨溶液進行離子交換處理，銨鹽溶液與沸石液固體積比為3∶1～10∶1；交換時間為0.2～100小時，交換次數(shù)1～5次，控制Na⁺含量，使其范圍控制在小于1.0％；然后用去離子水洗滌，再進行干燥和焙燒處理得到氫型沸石；干燥溫度80～200℃，干燥時間1～100小時；焙燒溫度400～600℃，焙燒時間3～8小時；

(3)酸擴孔處理：用HCl、HNO₃、H₂SO₄或檸檬酸的溶液對氫型沸石進行酸擴孔處理；然后用去離子水洗滌至中性，再干燥、焙燒得到載體；酸濃度為0.05～6mol/L，酸溶液與沸石的液固體積比3∶1～10∶1，酸擴孔處理時間為1～5小時，處理溫度為20～80℃；干燥溫度為50～200℃，干燥時間為3～20小時；焙燒溫度為300～600℃，焙燒時間為1～4小時；

b.在負壓條件下采用沉積沉淀法制備負載金催化劑

(1)用負壓沉積沉淀法負載金：將經(jīng)過預處理的氫型沸石載體進行負壓脫氣凈化處理，處理溫度為20～90℃，脫氣時間為0.5～12小時，負壓范圍為-0.01～-0.1MPa；然后在攪拌下保持溫度和負壓狀態(tài)，先用金前驅(qū)體溶液接觸載體，然后再向混合物中加入沉淀劑通過負壓沉積沉淀反應負載金，反應時間為5～100小時；

(2)對負載金的沉淀物進行后處理：包括固液分離，用去離子水洗滌至無Cl^-，固形物的干燥和焙燒；干燥溫度80～200℃，干燥時間0.5～100小時；焙燒溫度300～700℃；焙燒時間3～20小時；

c.在反應器上正丁烷異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烷

(1)在固定床反應器上進行正丁烷異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烷：催化劑采用常規(guī)擠條成型，反應溫度為150～600℃，反應壓力為0.3～3.0MPa，重量空速為0.5～20h^-1；

(2)在移動床反應器上進行正丁烷異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烷：催化劑采用常規(guī)耐磨小球，反應溫度為150～600℃，反應壓力為0.1～0.5MPa，重量空速為0.5～20h^-1；

(3)在流化床反應器上進行正丁烷異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烷：催化劑采用噴霧造粒成型，粒度范圍為20-120微米；反應溫度為150～600℃，反應壓力為0.1～0.3MPa，劑烴比為0.5～5。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的高硅沸石是指ZSM-5、ZSM-8、ZSM-11、MCM-22、MCM-49、MCM-56、ITQ-2、ZSM-12、β-沸石、絲光沸石、TS-1或純硅沸石。

3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于所述的金前軀體為HAuCl₄，其中，HAuCl₄的濃度為5～50mmol/L，金前軀體溶液與載體的體積比為1∶1～10∶1，溶液pH值為4～9。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的沉淀劑為尿素，用沉淀劑調(diào)節(jié)溶液pH值為4～9。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于在負載金的催化劑上用負壓浸漬第二金屬：負壓脫氣處理溫度為20～90℃，脫氣時間為0.5～2小時，負壓范圍為-0.01～-0.1MPa；然后在攪拌下保持溫度和負壓狀態(tài)浸漬第二金屬，第二金屬為Zn、Fe、Mo、Ni、Ga、Co、Pt、Pd、Ag或Cu；第二金屬用硝酸鹽或鹽酸鹽引入，濃度為0.1～2mol/L，金前軀體溶液與載體的體積比為1∶1～10∶1，浸漬時間0.5-24小時；對負載第二金屬的固形物進行后處理：包括固液分離，固形物的干燥和焙燒；干燥溫度為50～200℃，干燥時間為3～20小時；焙燒溫度選300～700℃；焙燒時間為3～20小時。