[發明專利]一種烷基芳烴異構化催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201210160525.2
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103418422A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 劉中勛;王殿中;蓋月庭;吳巍;周震寰;阮遲;梁戰橋;趙斌;顧昊輝
• 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;B01J29/80;B01J29/44;C07C5/27;C07C4/18;C07C15/08;C07C15/04
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技術領域

本發明為一種烷基芳烴異構化催化劑及制備方法，具體地說，是一種含有C₂⁺烷基取代基的芳烴的混合芳烴的異構化催化劑及制備方法。

背景技術

在石油化工生產中，從各種工藝得到的C₈芳烴中，除含對、間、鄰三種二甲苯外，還含有乙苯。以此為原料，通過異構化、精餾和吸附分離等操作，可以獲取對二甲苯產品。由于乙苯與二甲苯沸點非常接近，采用精餾分離能耗高、效率低，難度大，常采用乙苯轉化的方法，避免在聯合裝置循環物流中乙苯的積累。乙苯轉化有兩種方法，一種是通過異構轉化為二甲苯，另一種是通過脫乙基生成苯。前者受熱力學限制，轉化率一般較低，選擇性也不高，后者乙苯轉化率較高，選擇性好。但由于乙苯生成苯，裝置在實現產出目標產物對二甲苯情況下，C₈芳烴資源需求要多。

隨著二甲苯產品的需求量持續增加，不同性質的C₈芳烴資源被用于生產二甲苯，包括一定量的乙烯裂解油中的C₈芳烴，由此導致用以生產二甲苯的C₈芳烴原料中乙苯含量提高，聯合裝置物流循環量提高，吸附分離的操作苛刻度增加，裝置的產出能力受到影響。將乙苯轉化為苯的異構化催化劑會將乙苯高效率轉化，較大程度地解決了上述問題，且乙苯轉化得到的苯餾分沸點與二甲苯差別較大，精餾分離容易實現。另外，在對二甲苯聯合裝置中使用乙苯脫除類型的C₈芳烴異構化催化劑還可以使裝置規模相對節省，裝置實際運行中能耗較低。

將乙苯轉化為苯的異構化催化劑早有報導，其載體多由氧化鋁或氧化硅和一種或多種沸石共同構成，并負載有一種或多種金屬組元。

USP6924405、USP6797849、USP6770792、US6660896B1、CN1989089A等分別報導了ExxonMobil和UOP等公司近些年來發明的該類型催化劑。所述催化劑均可在二甲苯異構化的同時將乙苯轉化為苯，異構化活性PX/∑X（PX為對二甲苯、X為二甲苯）不斷提高至23%~23.8%，乙苯轉化率提高至60%~80%，二甲苯選擇性也逐步獲得提高。

CN1102360A公開了一種烷基芳烴異構化催化劑，該催化劑由氧化鋁、絲光沸石和ZSM-5沸石制備的載體負載Pt或Pd等Ⅷ族貴金屬組成。使用的ZSM-5沸石的氧化硅/氧化鋁摩爾比較高，達到90以上，最好大于140。催化劑載體中的絲光沸石含量也較高，其含量至少為5質量%以上。

CN1472181A公開了一種重質芳烴輕質化催化劑，該催化劑由30質量%~70質量%的ZSM-5、5質量%~20質量%的絲光沸石和10質量%~65質量%的氧化鋁組成的載體負載Ⅷ族金屬制得。該催化劑還進一步含有錸或錫。用于C₉⁺芳烴輕質化制取苯、甲苯和二甲苯。

CN1887423A公開了一種乙苯脫乙基類型異構化催化劑，該催化劑包含ZSM-5和ZSM-11共晶結構的酸性活性組元，在負載Ⅷ族金屬制得催化劑后，可以用于C₈~C₁₀芳烴的異構化反應，并對含乙基芳烴具有良好的脫除轉化能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種烷基芳烴異構化催化劑及其制備方法，該催化劑在進行芳烴異構化的同時，可有效脫除原料中含有的芳烴苯環上的乙基和C₂以上的烷基。

本發明提供的烷基芳烴異構化催化劑，包括15~90質量%的ZSM-11沸石和10~85質量%的無機氧化物，所述的ZSM-11沸石的氧化硅/氧化鋁摩爾比為20~80。

本發明選用具有適當氧化硅/氧化鋁摩爾比的ZSM-11沸石，將其與無機氧化物混合制成催化劑。該催化劑具有較好的脫除烷基芳烴苯環上C₂⁺烷基的功能，同時還具有良好的芳烴異構化功能。

具體實施方式

本發明使用具有適宜的氧化硅/氧化鋁摩爾比的ZSM-11沸石為活性組分制備催化劑，使得催化劑在催化C₈~C₁₀芳烴異構化的同時，使原料中苯環上含C₂⁺烷基取代基的芳烴的C₂⁺烷基脫除，轉化成利用價值高的產品。所述的C₂⁺烷基為碳數等于和大于2的烷基，如乙基或丙基。